KR101890213B1 - Carbonate polymer with disulfur five-membered ring functional group on side chain and application thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체 및 그 응용을 공개하였다. 상기 중합체는 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머를 활성 제어 개환 중합을 통해 획득하는 것을 기초로 하며, 그 분자량은 제어가 가능하고, 분자량 분포가 비교적 좁아 보호 및 탈보호 과정이 필요 없으며; 본 발명의 상기 시클로 카보네이트 모노머의 개환 중합을 이용하여 획득되는 중합체는 생분해성을 구비하여 약물 방출 체계 제어에 응용될 수 있고, 제조되는 종양 표적 지향적인 환원 민감성 가역 가교된 나노 약물 수송체는 체 내 장기 순환을 지원하나, 단 암세포에 고도로 축적되고 세포 내에서 신속하게 탈가교되어 약물을 방출할 수 있어, 고효율 특이적으로 암세포를 사멸시킨다. 이와 동시에 상기 생분해성 중합체는 조직 공학적 지지체와 생체 칩 코팅 등 방면에 응용 전망을 갖는다.The present invention discloses a biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal functional group in its side chain and its application. The polymer is based on obtaining a cyclocarbonate monomer containing a bifunctional bifunctional ring functional group through active controlled ring-opening polymerization, the molecular weight of which is controllable, the molecular weight distribution is relatively narrow and no protection and deprotection steps are required; The polymer obtained by the ring-opening polymerization of the cyclocarbonate monomer of the present invention has biodegradability and can be applied to the control of the drug release system, and the target tumor-targeted reductive-sensitive reversible crosslinked nanomaterial transporter to be produced is It supports the long-term circulation, but it accumulates highly in cancer cells and can rapidly release the drug in the cell, thereby killing cancer cells with high efficiency and specificity. At the same time, the biodegradable polymer has application prospects for tissue engineering supports and biochip coatings.

Description

측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체 및 그 응용{CARBONATE POLYMER WITH DISULFUR FIVE-MEMBERED RING FUNCTIONAL GROUP ON SIDE CHAIN AND APPLICATION THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in a side chain,

본 발명은 생분해성 중합체 재료 및 그 응용에 관한 것으로서, 구체적으로는 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체 및 그 응용에 관한 것이며, 의약재료 분야에 속한다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a biodegradable polymer material and its application, specifically to a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain and its application, and belongs to the field of pharmaceutical materials.

생분해성 중합체는 대단히 독특한 성능을 구비한다. 예를 들어 통상적으로 양호한 생체적합성을 지녀 체내에서 분해될 수 있고, 분해 산물은 인체에 흡수되거나 또는 인체의 정상적인 생리 경로를 통해 체외로 배출될 수 있어, 수술 봉합사, 골고정 장치, 생체조직 공학용 지지체 재료, 및 약물제어 방출 수송체 등과 같은 생체 의학의 각 분야에 광범위하게 응용되고 있다. 그 중, 합성 생분해성 중합체는 그 면역원성이 비교적 낮고, 분해성능과 기계성능 등을 포함하는 성능이 모두 용이하게 제어될 수 있어 특히 관심을 받고 있다. 합성 생분해성 중합체는 주로 지방족 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미노산, 폴리포스페이트, 폴리산 무수물, 폴리오르소에스테르 등이 있다. 그 중, 폴리트리메틸렌 카보네이트(PTMC)와 같은 폴리카보네이트, 및 폴리글리콜리드(PGA), 폴리락티드(PLA), 락티드-글리콜리드 공중합체(PLGA), 폴리카프로락톤(PCL) 등과 같은 지방족 폴리에스테르는 가장 상용되는 생분해성 중합체로서, 이미 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 획득하였다.The biodegradable polymer has a very unique performance. For example, it is usually biodegradable in the body with good biocompatibility, and the degradation products can be absorbed by the human body or discharged to the outside of the body through the normal physiological pathway of the human body, and thus can be used as a surgical suture, Materials, and drug controlled release transporters, and the like. Among them, synthetic biodegradable polymers are particularly attracted because their immunogenicity is comparatively low, and both performance including degradation performance and mechanical performance can be easily controlled. The synthetic biodegradable polymers mainly include aliphatic polyesters, polycarbonates, polyamino acids, polyphosphates, polyanhydrides, polyorthoesters, and the like. Of these, polycarbonates such as polytrimethylene carbonate (PTMC) and aliphatic polyesters such as polyglycolide (PGA), polylactide (PLA), lactide-glycolide copolymer (PLGA), polycaprolactone Polyester is the most commonly used biodegradable polymer and has already been approved by the US Food and Drug Administration (FDA).

그러나, 종래의 PTMC, PCL, PLA 및 PLGA 등과 같은 생분해성 중합체는 구조가 비교적 단일하여 개질(modify)에 사용될 수 있는 작용기가 결여되어 있어, 종종 순환이 안정적인 약물 나노수송체 또는 안정적인 표면 개질 코팅층을 제공하기 어렵다. However, conventional biodegradable polymers such as PTMC, PCL, PLA and PLGA have a relatively simple structure and lack functional groups that can be used for modification, so that a stable drug nanotransporter or stable surface modification coating layer It is difficult to provide.

폴리카보네이트의 분해 산물은 주로 이산화탄소와 중성 디올로서, 산성 분해 산물을 생성하지 않는다. 그 중 기능성 시클릭 카보네이트 모노머는 많은 시클릭 에스테르 모노머, 예를 들어 GA, LA 및 ε-CL 등, 및 기타 시클릭 카보네이트 모노머와 공중합하여 성능이 상이한 생분해성 중합체를 획득할 수 있다.Decomposition products of polycarbonate are mainly carbon dioxide and neutral diols, which do not produce acid decomposition products. Among them, the functional cyclic carbonate monomer can be copolymerized with a large number of cyclic ester monomers such as GA, LA and ε-CL, and other cyclic carbonate monomers to obtain biodegradable polymers with different performance.

또한, 종래 기술 중, 개환 중합 과정에서, 시클릭 카보네이트 모노머 구조 중의 활발한 그룹은 반응이 쉽게 일어나기 때문에, 시클릭 카보네이트 모노머로 기능성 중합체를 제조 시 모두 보호 및 탈보호 단계가 필요하며, 이는 제조 과정을 복잡하게 만든다.In addition, in the prior art, in the ring-opening polymerization process, active groups in the cyclic carbonate monomer structure easily react, and therefore all the protection and deprotection steps are required when the functional polymer is prepared from the cyclic carbonate monomer, It makes it complicated.

본 발명의 목적은 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체를 제공하고자 하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술방안은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a specific technical solution of the present invention is as follows.

측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체는, 그 화학 구조식이 이하 구조식 중의 하나이며;A biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain has one of the following chemical structural formulas;

Figure 112016127647974-pct00001
Figure 112016127647974-pct00001

그 중, R1은 이하 그룹 중의 하나로부터 선택되고:Wherein R1 is selected from one of the following groups:

Figure 112016127647974-pct00002
Figure 112016127647974-pct00002

Figure 112016127647974-pct00003
Figure 112016127647974-pct00003

식 중 k=20-250이고, R4는 이하 그룹 중의 하나로부터 선택되며;Wherein k = 20-250 and R4 is selected from one of the following groups;

Figure 112016127647974-pct00004
Figure 112016127647974-pct00004

R2는 이하 그룹 중의 하나로부터 선택되고:R2 is selected from one of the following groups:

Figure 112016127647974-pct00005
Figure 112016127647974-pct00005

R3는 이하 그룹 중의 하나로부터 선택되며:R3 is selected from one of the following groups:

Figure 112016127647974-pct00006
또는
Figure 112016127647974-pct00007
, 식 중 a=2, 3 또는 4이고; b=20-250이며;
Figure 112016127647974-pct00006
or
Figure 112016127647974-pct00007
, Wherein a = 2, 3 or 4; b = 20-250;

상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 분자량은 800~100000Da이다.The molecular weight of the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal functional group in the side chain is 800 to 100000 Da.

상기 기술방안 중, 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 분자사슬에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 반복 단위(repeating unit) 수는 4~50이다.In the above technical solution, the number of repeating units containing a disulfide pentagonal functional group in the molecular chain of the biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal functional group in the side chain is 4 to 50.

상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체는 개시제의 존재하에, 용제 중, 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머의 개환 중합을 통해 획득되거나, 또는 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머와 기타 시클로 에스테르 모노머, 시클로 카보네이트 모노머의 개환 중합을 통해 획득되며; 상기 기타 시클로 카보네이트 모노머는 트리메틸렌 시클로 카보네이트(TMC)를 포함하고, 상기 기타 시클로 에스테르 모노머는 카프로락톤(ε-CL), 락티드(LA) 또는 글리콜리드(GA)를 포함한다.The biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is obtained by ring-opening polymerization of a cyclocarbonate monomer containing a disulfide pentagonal functional group in a solvent in the presence of an initiator, or a cyclocarbonate containing a disulfide pentagonal functional group Obtained through ring-opening polymerization of monomers and other cycloester monomers, cyclocarbonate monomers; The other cyclocarbonate monomer includes trimethylene cyclocarbonate (TMC), and the other cyclic ester monomer includes caprolactone (? -CL), lactide (LA), or glycolide (GA).

상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머의 화학 구조식은 다음과 같으며:The chemical structure of the cyclocarbonate monomer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is as follows:

Figure 112016127647974-pct00008
, 이는 이하 단계를 통해 제조될 수 있다.
Figure 112016127647974-pct00008
, Which can be prepared via the following steps.

(1) 일수화 황화수소나트륨(NaSH·H2O)을 N,N-디메틸포름아미드(DMF)에 용해시키고, 디브로모 네오펜틸글리콜을 항압 드로핑 깔때기로 서서히 적가한 후, 50℃ 조건 하에 48시간 동안 반응시키고, 반응 종료 후, 반응물을 감압 증류시켜 용제 DMF를 제거한 다음, 증류수로 희석하고, 에틸아세테이트로 4회 추출한 후, 마지막으로 유기상을 회전 증발농축시켜 황색 점성 화합물 A를 획득하는 단계;(1) Sodium dihydrogen sulphide (NaSH.H 2 O) was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF), and dibromoneopentyl glycol was slowly added dropwise to a pressure-reducing dropping funnel. After completion of the reaction, the reaction product was distilled under reduced pressure to remove the solvent DMF, diluted with distilled water, extracted four times with ethyl acetate, and finally, the organic phase was concentrated by rotary evaporation to obtain yellow viscous compound A ;

상기 화합물 A의 화학 구조식은 다음과 같다:The chemical structure of the compound A is as follows:

Figure 112016127647974-pct00009
Figure 112016127647974-pct00009

(2) 화합물 A를 테트라하이드로퓨란 용액에 보존하고, 공기 중에서 24시간 동안 산화시켜 화합물 B를 획득하는 단계; (2) preserving compound A in tetrahydrofuran solution and oxidizing in air for 24 hours to obtain compound B;

상기 화합물 B의 화학 구조식은 다음과 같다:The chemical structure of the compound B is as follows:

Figure 112016127647974-pct00010
Figure 112016127647974-pct00010

(3) 질소가스 분위기에서, 화합물 B와 클로로포름산에틸을 건조시킨 테트라하이드로퓨란에 용해시킨 다음, 항압 드로잉 깔때기로 트리에틸아민을 서서히 적가하고, 빙수욕에서 4시간 동안 반응시킨 다음, 반응 종료 후, 여과하여, 여과액을 회전 농축시키고, 다시 에테르로 3-5회 재결정화시켜 황색의 결정체, 즉 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머를 획득하는 단계. (3) In a nitrogen gas atmosphere, compound B and ethyl chloroformate were dissolved in dried tetrahydrofuran. Then, triethylamine was slowly added dropwise through a pressure-reducing funnel, and the mixture was reacted in an ice water bath for 4 hours. , Filtration, rotary condensation of the filtrate, and recrystallization with ether three to five times to obtain a yellow crystal, i.e., a cyclocarbonate monomer containing a bifluoride pentane ring functional group.

상기 시클로 카보네이트 모노머는 디클로로메탄 중 폴리에틸렌글리콜을 개시제로 하고, 비스(비스트리메틸실릴)아민아연을 촉매로 하여 개환 중합시켜 블록 중합체를 형성할 수 있으며, 그 반응식은 다음과 같다:The above-mentioned cyclocarbonate monomer can be subjected to ring-opening polymerization using bis (trimethylsilyl) amine zinc as a catalyst in polyethylene glycol as an initiator in dichloromethane to form a block polymer, and the reaction formula thereof is as follows:

Figure 112016127647974-pct00011
Figure 112016127647974-pct00011

상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체는 생분해성을 지니며, 나노 입자(입경 20-250나노미터)를 제조할 수 있고, 나아가 항암 약물을 로딩할 수 있다. 중합체 나노입자는 촉매량의 디티오스레이톨 또는 글루타티온과 같은 환원제의 촉매화에 의해 안정적인 화학 가교, 체내 장기순환(long-circulating)을 형성할 수 있으나, 세포에 진입한 후에는 세포 내의 다량의 환원성 물질이 존재하는 환경에서 급속한 탈가교가 일어나 약물을 방출하며 암세포를 고효율로 사멸시킨다. 본 발명이 최초로 제조한 중합체는 양호한 생체적합성을 구비하여, 약물수송체로서 응용 시, 항종양약물의 체내 순환 시간을 증가시키고, 약물의 종양 부위에서의 약물 축적률을 증가시켜 약물의 정상 조직에 미치는 손상을 방지할 수 있어, 종양 세포를 효과적으로 사멸시킬 수 있는 동시에, 정상 세포에 대한 영향은 작다.The carbonate polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain has biodegradability and can produce nanoparticles (particle size 20-250 nm) and can further load anti-cancer drugs. Polymeric nanoparticles can catalyze stable chemical crosslinking or long-circulating by catalyzing a catalytic amount of a reducing agent such as dithiothreitol or glutathione, but after entering the cell, a large amount of reductant in the cell In the present environment, rapid decrosslinking occurs, releasing the drug and killing cancer cells with high efficiency. The first polymer produced by the present invention has good biocompatibility and, when applied as a drug transporter, increases the circulation time of the antitumor drug, increases the drug accumulation rate at the tumor site of the drug, It is possible to prevent damage, effectively kill tumor cells, and have a small effect on normal cells.

따라서 본 발명은 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 약물 방출제어 수송체 제조에의 응용의 보호를 청구하며; 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 분자량은 3000~70000Da이다.Accordingly, the present invention claims the protection of biodegradable polymers containing disulfide pentadecane functional groups in the side chain for application in the manufacture of drug release controlled vehicles; The molecular weight of the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal functional group in the side chain is 3,000 to 70,000 Da.

이와 동시에, 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체가 화학 가교를 형성하여 가교 나노 수송체를 획득한 후, 상기 가교 나노 수송체 표면은 RGD 폴리펩타이드, 핵산 압타머, 항체, 엽산 또는 유당 등과 같은 종양세포 특이성 표적분자와 결합할 수 있어, 나노 약물의 암세포 중에서의 섭취량을 대폭 증가시킬 수 있다.At the same time, after the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain forms a chemical crosslink to obtain a crosslinked nanoscale transporter, the surface of the crosslinked nanoscale transporter is coated with an RGD polypeptide, a nucleic acid plastomer, Lactose, and the like, so that the intake of the nanoparticles in cancer cells can be greatly increased.

상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체는 생분해성을 구비하여, 생체조직 지지체를 제조할 수 있으며, 중합체는 촉매량의 디티오스레이톨 또는 글루타티온과 같은 환원성 물질이 존재하는 환경에서, 중합체가 가역 가교된 후 정전방사(electrostatic spinning)를 통해 섬유로 제조될 수 있으며, 이러한 섬유는 개질을 거친 후 매우 양호하게 세포에 부착될 수 있고, 가교를 거쳐 섬유의 안정성이 대폭 강화되어, 조직 부위에서 더욱 안정적이며, 지지체가 불안정하여 해리되기 쉬운 폐단을 방지할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 생체조직 공학 지지체 재료 제조에의 응용의 보호를 청구한다. 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 분자량은 5000~100000Da이다.The biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain has biodegradability and can produce a biotissue support. The polymer can be prepared by polymerizing a polymer in the presence of a catalytic amount of a reducing substance such as dithiothreitol or glutathione Can be made into fibers through electrostatic spinning after reversible crosslinking. Such fibers can be adhered to the cells very well after modification, and the stability of the fibers is greatly enhanced through crosslinking, And it is possible to prevent clogging which is unstable in the support and is liable to dissociate. Accordingly, the present invention claims the protection of biodegradable polymers containing disulfide pentadecane functional groups in their side chains for their application in the manufacture of biostructured support materials. The molecular weight of the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is 5,000 to 100,000 Da.

본 발명은 또한 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 생체 칩 코팅층 제조에의 응용의 보호를 더 청구한다. 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체의 분자량은 800~10000Da이다. 상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체가 생체 칩 코팅층 역할을 하는 경우, 생체조직 지지체와 유사하며, 촉매량의 디티오스레이톨 또는 글루타티온과 같은 환원제의 촉매화에 의해 안정적인 화학 가교를 형성하여, 생체 칩 코팅층을 체내에서 더욱 안정화시킬 수 있어 비특이성 흡착을 감소시키고, 생체 조직 함량의 측정 소음을 감소시킬 수 있다.The present invention further claims the protection of the application of biodegradable polymers containing disulfide pentadecane functional groups to the side chains in the manufacture of biochip coating layers. The molecular weight of the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is 800 to 10,000 Da. When the biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal functional group in the side chain serves as a biochip coating layer, it is similar to a biotissue support and forms a stable chemical crosslinking by catalytic reduction of a catalytic amount of a reducing agent such as dithiothreitol or glutathione The biochip coating layer can be further stabilized in the body, thereby reducing non-specific adsorption and reducing the measurement noise of the biopsy content.

상기 방안의 실시에 의해, 본 발명은 종래 기술과 비교하여 다음과 같은 장점을 구비한다.By the implementation of the above measures, the present invention has the following advantages in comparison with the prior art.

1. 본 발명은 최초로 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머를 이용하여 활성제어 개환 동종중합 또는 기타 카보네이트 모노머, 시클로 에스테르 모노머와의 공중합을 통해 분자량 제어가 가능하고, 분자량 분포가 비교적 좁은 생분해성 중합체를 획득하였으며, 황-황 오원환 그룹이 시클로카보네이트 모노머의 개환 중합에 영향을 미치지 않기 때문에, 중합 과정에서 종래 기술 중의 보호 및 탈보호 과정이 필요없어 조작 단계를 단순화시켰다.1. The present invention relates to a process for the preparation of a polymer having a molecular weight distribution which is capable of controlling molecular weight through the use of a cyclocarbonate monomer containing a disulfide pentagonal functional group in its side chain, A biodegradable polymer was obtained and the protection and deprotection steps in the prior art were not required in the polymerization process since the sulfur-sulfur halide group did not affect the ring opening polymerization of the cyclocarbonate monomer, simplifying the operation steps.

2. 본 발명이 공개하는 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체는 탁월한 생분해성을 구비하여, 약물 방출 체계의 제어에 응용될 수 있고, 종양 표적 지향적인 환원 민감성 가역 가교 나노약물 수송체를 제조할 수 있으며, 체내의 장기 순환을 지원하고, 암세포가 고도로 집중된 세포 내에서 신속하게 탈가교되어 약물을 방출함으로써, 고효율 특이적으로 암세포를 사멸할 수 있다.2. The biodegradable polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain disclosed by the present invention has an excellent biodegradability and can be applied to the control of the drug release system and can be used as a tumor targeting oriented reduction sensitive reversible crosslinked nanomaterial transporter Can support the long-term circulation in the body, and the cancer cells can be rapidly crosslinked in highly concentrated cells to release the drug, thereby killing cancer cells specifically and efficiently.

3. 본 발명이 공개하는 시클로 카보네이트 모노머는 제조가 간단하고, 간편한 개환 중합을 통해 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 생분해성 중합체를 획득할 수 있으며; 상기 중합체는 또한 자체 조립이 가능하여 약물 방출 체계 제어, 조직 공학 및 생체 칩 코팅층에 응용될 수 있으며, 생체재료 방면에서 양호한 응용 가치를 지닌다.3. The cyclocarbonate monomer disclosed by the present invention can be easily prepared and can obtain a biodegradable polymer containing a disulfide pentagonal functional group in its side chain through easy ring-opening polymerization; The polymer can also be self-assembled and can be applied to drug release system control, tissue engineering and biochip coating layers, and has good application value in terms of biomaterials.

도 1은 실시예 2 중, 중합체 PEG5k-P(CDC2.5k-co-CL3.9k)의 수소 핵자기공명 스펙트럼도이다.
도 2는 실시예 15 중, 중합체 P(CDC-co-CL)(6.21k)-PEG(0.5k)-P(CDC-co-CL)(6.21k)의 핵자기공명 스펙트럼도이다.
도 3은 실시예 16 중, 중합체 미셀(micelle) 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 입경 분포도이다.
도 4는 실시예 17 중 고도로 희석된 상태에서 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 입경 변화도이다.
도 5는 실시예 17 중 환원성 물질인 글루타티온이 존재하는 상태에서 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 입경 변화도이다.
도 6은 실시예 17 중 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 Raw264.7과 MCF-7 세포에 대한 독성 결과도이다.
도 7은 실시예 18 중 DOX 수송 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 체외 방출 결과도이다.
도 8은 실시예 18 중 DOX 수송 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 Raw264.7과 MCF-7 세포에 대한 독성도이다.
도 9는 실시예 19 중 가교 중합체 베시클(vesicles) 나노입자 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 입경 분포 및 투사전자현미경 사진도이다.
도 10은 실시예 19 중 표적 가교 베시클 나노입자 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 U87MG 세포에 대한 독성도이다.
도 11은 실시예 19 중 DOX가 로딩된 표적 가교 베시클 나노입자의 U87MG 세포에 대한 독성도이다.
도 12는 실시예 20 중 DOX 로딩 가교 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 마우스 체내에서의 혈액순환도이다.
도 13은 실시예 21 중 DOX 로딩 가교 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 흑색종 마우스에 대한 생체분포 결과도이다.
도 14는 실시예 22 중, DOX 로딩 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노 입자의 흑색종 마우스에 대한 치료결과도이다.
도 15는 실시예 23 중 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 마우스 체내에서의 혈액순환도이다.
도 16은 실시예 24 중 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 인간 뇌 악성 신경교종 마우스의 체내에서의 생체분포도이다.
도 17은 실시예 25 중 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 인간 뇌 악성 신경교종 마우스에 대한 치료효과도이다.
도 18은 실시예 26 중 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 흑색종 마우스에 대한 치료 효과도이다.
도 19는 실시예 27 중 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 폐암 마우스 체내에서의 생체분포도이다.
도 20은 실시예 28 중 PEG5k-PLGA7.8k-PCDC1.7k의 표면 개질된 금 나노막대의 TEM도이다.
도 21은 실시예 30 중 중합체 PCL과 P(CDC0.8k-co-CL92k)가 막을 형성한 후 생리식염수에 2주간 침지한 후의 사진도이다.
1 is a hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum diagram of a polymer PEG5k-P (CDC2.5k- co- C3.9k) in Example 2. Fig.
2 is a nuclear magnetic resonance spectrum diagram of Polymer P (CDC- co- CL) (6.21k) -PEG (0.5k) -P (CDC- co- Cl) (6.21k) in Example 15.
3 is a particle size distribution diagram of the polymer micelle nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in Example 16. Fig.
Fig. 4 is a graph showing the particle diameter of the crosslinked micelle nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in a highly diluted state in Example 17. Fig.
Fig. 5 is a graph showing the particle diameter of crosslinked micellar nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in the presence of glutathione, which is a reducing material in Example 17. Fig.
FIG. 6 is a toxicity profile of Raw264.7 and MCF-7 cells of crosslinked micellar nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in Example 17. FIG.
Fig. 7 is a result of in vitro release of DOX transport crosslinked micelle nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in Example 18. Fig.
8 is the toxicity of Raw264.7 and MCF-7 cells of DOX transport crosslinked micellar nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k in Example 18. FIG.
9 is a particle size distribution and a projection electron micrograph of cross-linked polymeric vesicles nanoparticles PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) in Example 19. FIG.
10 is the toxicity profile of the target cross-linked vesicle nanoparticles cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) in Example 19 to U87MG cells.
11 is the toxicity of the target cross-linked vesicle nanoparticles loaded with DOX in Example 19 to U87MG cells.
12 is a blood circulation diagram in a mouse body of DOX-loaded crosslinked nanoparticles PEG5k- b- PCDC 2.8k of Example 20. Fig.
13 is a biodistribution result of melanoma mouse of DOX-loaded crosslinked nanoparticle PEG5k- b- PDC2.8k of Example 21.
14 is a diagram of a result of the treatment of Example 22, DOX loading PEG5k- b -PCDC2.8k cross-melanoma mouse of nanoparticles.
15 is a blood circulation diagram in a mouse body of DOX-loaded target cross-linked vesicles of Example 23. Fig.
16 is a biodistribution diagram of the human brain malignant glioma mouse of DOX-loaded target cross-linked vesicles in Example 24.
FIG. 17 is a therapeutic effect diagram of DOX-loaded target cross-linked vesicles of Example 25 for human brain malignant glioma mice.
Figure 18 is a therapeutic effect of the DOX loaded target cross-linked vesicles of Example 26 on melanoma mice.
Fig. 19 is a biodistribution diagram of DOX-loaded target cross-linked vesicles of Example 27 in a lung cancer mouse body. Fig.
20 is a TEM diagram of the surface-modified gold nanorods of PEG5k-PLGA 7.8k-PCDC 1.7k in Example 28. FIG.
FIG. 21 is a photograph of the polymer PCL and P (CDC0.8k- co- CL92k) in Example 30 after film formation and immersion in physiological saline for 2 weeks.

이하 실시예와 첨부도면을 결합하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.

실시예 1: 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머(CDC)의 합성 Example 1 : Synthesis of cyclocarbonate monomer (CDC) containing a bifunctional bifunctional ring functional group

Figure 112016127647974-pct00012
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1. 일수화 황화수소나트륨(28.25g, 381.7mmol)을 400mL의 N,N-디메틸포름아미드(DMF)에 용해시키고, 50℃에서 완전히 용해될 때까지 가열시킨 후, 디브로모 네오펜틸글리콜(20g, 76.4mmol)을 점차 적가하여 48시간 동안 반응시킨다. 반응물을 감압 증류시켜 용제 DMF를 제거한 다음, 200mL의 증류수로 희석하고, 250mL의 에틸아세테이트로 4회 추출한 후, 마지막으로 유기상을 회전 증발시켜 황색 점성 화합물 A를 획득하며, 수율은 70%이다.1. Monohydrate sodium hydrosulfide (28.25 g, 381.7 mmol) was dissolved in 400 mL of N, N-dimethylformamide (DMF) and heated to completely dissolve at 50 째 C followed by dibromoneopentyl glycol , 76.4 mmol) was gradually added dropwise and reacted for 48 hours. The reaction product was distilled under reduced pressure to remove the solvent DMF, diluted with 200 mL of distilled water, extracted four times with 250 mL of ethyl acetate, and finally, the organic phase was rotary evaporated to obtain yellow viscous compound A. The yield was 70%.

2. 400mL의 테트라하이드로퓨란(THF)에 용해된 화합물 A를 공기중에 24시간 동안 방치하여, 분자 간의 메르캅토기(sulfhydryl)를 황-황 결합으로 산화시켜 화합물 B를 획득하며, 수율은 >98%이다.2. Compound A dissolved in 400 mL of tetrahydrofuran (THF) was left in the air for 24 hours to oxidize the intermolecular sulfhydryl to a sulfur-sulfur bond to obtain compound B, yield> 98 %to be.

3. 질소가스 보호 하에, 화합물 B(11.7g, 70.5mmol)를 건조시킨 THF(150mL)에 용해시키고, 완전히 용해될 때까지 교반한다. 이어서 0℃로 냉각시키고, 클로로포름산에틸(15.65mL, 119.8mmol)을 투입한 다음, Et3N(22.83mL, 120.0mmol)을 적가한다. 적가 완료 후, 상기 체계를 빙수욕 조건하에서 계속 4h 동안 반응시킨다. 반응 종료 후, 생성된 Et3N·HCl을 여과하고, 여과액을 회전 농축시킨 다음, 마지막으로 에테르로 여러 번 재결정화시켜 황색의 결정체, 즉 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머(CDC)를 획득하며, 수율은 64%이다.3. Under nitrogen gas protection, compound B (11.7 g, 70.5 mmol) is dissolved in dry THF (150 mL) and stirred until completely dissolved. Was then added to, ethyl chloroformate (15.65mL, 119.8mmol) was cooled to 0 ℃ dropwise Next, Et 3 N (22.83mL, 120.0mmol ). After the addition is complete, the system is allowed to react for 4 h continuously under ice-bath bath conditions. After completion of the reaction, the resulting Et 3 N HCl was filtered, the filtrate was concentrated by rotary evaporation, and finally recrystallized with ether several times to obtain a yellow crystal, namely, a cyclocarbonate monomer (CDC) containing a disulfide pentagonal ring- , And the yield is 64%.

실시예 2: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 중합체 PEG5k-b-PCDC2.8k의 합성 Example 2 : Synthesis of polymer PEG5k- b- PCDC2.8k containing a disulfide pentagonal ring functional group in the double-block side chain

질소 가스 환경에서, 0.3g(1.56mmol)의 CDC 모노머, 2mL의 디클로로메탄을 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.5g(0.1mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 PEG5k-b-PCDC2.8k를 획득한다.In a nitrogen gas environment, 0.3 g (1.56 mmol) of CDC monomer and 2 mL of dichloromethane were charged into a sealed reactor, and then 0.5 g (0.1 mmol) of a polyethylene glycol having a molecular weight of 5000 and 1 mL of a catalyst bis (bistrimethylsilyl) A zinc dichloride solution (0.1 mol / L) of zinc amine was added, the reactor was sealed, transferred to a glove box, and reacted in an oil bath at 40 ° C for one day. The reaction was then terminated with glacial acetic acid and precipitated in cold ether After final filtration and vacuum drying, the product PEG5k- b- PCDC2.8k is obtained.

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3), 4.05 (s, -CH2OCOCHCH2-), 4.07 (s, -OCH2CCH2O-), 4.31 (m, -CCH2). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 4.05 (s, -CH 2 OCOCHCH 2 -), 4.07 (s, -OCH 2 CCH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2).

Figure 112016127647974-pct00013
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식 중, m=113.6이고, n=14.6이다.In the formula, m = 113.6 and n = 14.6.

실시예 3: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG5k-P(CDC2.5k-co-CL3.9k)의 합성 Example 3 : Synthesis of Polymer PEG5k-P (CDC2.5k-co-CL3.9k) Containing a Disulfide Bivalent Ring on a Double Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.28g(1.46mmol)의 CDC 모노머와 0.4g(3.51mmol)의 카프로락톤(ε-CL)을 3mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.5g(0.1mmol)과 0.1mol/L의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 PEG5k-P(CDC2.5k-co-CL3.9k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 14.0kDa, 분자량 분포: 1.56.In a nitrogen gas environment, 0.28 g (1.46 mmol) of CDC monomer and 0.4 g (3.51 mmol) of caprolactone (ε-CL) were dissolved in 3 mL of dichloromethane and placed in a sealed reactor, 0.5 g (0.1 mmol) of polyethylene glycol and a dichloromethane solution (0.1 mol / L) of 0.1 mol / L of catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine zinc were charged. Then, the reactor was sealed and transferred to a glove box, The reaction was terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum dried to obtain the product PEG5k-P (CDC2.5k-co-CL3.9k). GPC measurement Molecular weight: 14.0 kDa, molecular weight distribution: 1.56.

Figure 112016127647974-pct00014
Figure 112016127647974-pct00014

식 중, m=113.6, x=34.2, y=13.0, n=47.2이다.In the formula, m = 113.6, x = 34.2, y = 13.0, n = 47.2.

도 1은 상기 중합체의 핵자기공명 스펙트럼도이다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.40 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 1.65 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 2.30 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m, -OCH3),4.03 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2O-), 4.05 (s, -CH2OCOCHCH2-), 4.07 (s, -OCH2CCH2O-), 4.31 (m, -CCH2).1 is a nuclear magnetic resonance spectrum diagram of the polymer. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 1.40 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 1.65 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 2.30 (t , -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 4.03 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- ), 4.05 (s, -CH 2 OCOCHCH 2 -), 4.07 (s, -OCH 2 CCH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2).

실시예 4: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG5k-P(CDC3.8k-co-CL14k)의 합성 Example 4 : Synthesis of Polymer PEG5k-P (CDC3.8k- co- C14k) Containing Disulfide Bifunctional Ring in the Double Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.5g(2.6mmol)의 CDC 모노머와 1.5g(13.2mmol)의 카프로락톤(ε-CL)을 10mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.5g(0.1mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 PEG5k-P(CDC3.8k-co-CL14k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 30.6kDa, 분자량 분포: 1.34In a nitrogen gas environment, 0.5 g (2.6 mmol) of CDC monomer and 1.5 g (13.2 mmol) of caprolactone (ε-CL) were dissolved in 10 mL of dichloromethane and placed in a sealed reactor, A dichloromethane solution (0.1 mol / L) of 0.5 g (0.1 mmol) of polyethylene glycol and 1 mL of catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine zinc was charged, and then the reactor was sealed and transferred to a glove box. After reacting for one day, the reaction is terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum dried to obtain the product PEG5k-P (CDC3.8k- co- Cl14k). GPC measurement Molecular weight: 30.6 kDa, molecular weight distribution: 1.34

Figure 112016127647974-pct00015
Figure 112016127647974-pct00015

식 중, m=113.6, x=122.8, y=19.8, n=142이다.In the formula, m = 113.6, x = 122.8, y = 19.8, n = 142.

실시예 5: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG1.9k-P(CDC3.9k-co-CL3.8k)의 합성 Example 5 : Synthesis of Polymer PEG 1.9k-P (CDC3.9k- co- C3.8k) Containing a Disulfide Bivalent Ring on a Double Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.4g(2.1mmol)의 CDC 모노머와 0.4g(3.51mmol)의 카프로락톤(ε-CL)을 3mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 1900인 폴리에틸렌글리콜 0.4g(0.21mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 PEG1.9k-P(CDC3.9k-co-CL3.8k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 0.96kDa, 분자량 분포: 1.35.In a nitrogen gas environment, 0.4 g (2.1 mmol) of CDC monomer and 0.4 g (3.51 mmol) of caprolactone (ε-CL) were dissolved in 3 mL of dichloromethane and placed in a sealed reactor, A dichloromethane solution (0.1 mol / L) of 0.4 g (0.21 mmol) of polyethylene glycol and 1 mL of catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine zinc was introduced. Then, the reactor was sealed and transferred to a glove box. After the reaction for one day, the reaction is terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum dried to obtain the product PEG1.9k-P (CDC3.9k- co- C3.8k). GPC measured molecular weight: 0.96 kDa, molecular weight distribution: 1.35.

Figure 112016127647974-pct00016
Figure 112016127647974-pct00016

식 중, m=43.2, x=33.3, y=20.3, n=53.6이다.In the formula, m = 43.2, x = 33.3, y = 20.3, n = 53.6.

실시예 6: 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 동종중합체 Alk-PCDC2.8k의 합성 Example 6 Synthesis of Homopolymer Alk-PCDC 2.8k Containing Disulfide Bifunctional Functional Group on the Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.3g(1.6mmol)의 CDC 모노머를 1mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 정제된 프로파길 알코올 1mmol/L와 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 Alk-PCDC2.8k를 획득한다.In a nitrogen gas environment, 0.3 g (1.6 mmol) of CDC monomer was dissolved in 1 mL of dichloromethane, placed in a sealed reactor and then treated with 1 mmol / L of purified propargyl alcohol and 1 mL of catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine A dichloromethane solution of zinc (0.1 mol / L) was added, the reactor was sealed, transferred to a glove box, and reacted in an oil bath at 40 ° C for one day. After completion of the reaction with glacial acetic acid, , Finally filtered and vacuum dried to obtain the product Alk-PCDC 2.8k.

실시예 7: 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체 iPr-P(CDC0.8k -co-CL92k)의 합성 Example 7 Synthesis of Carbonate Polymer iPr-P (CDC0.8k- co- CL92k) Containing Disulfide Bifunctional Functional Group on the Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.1g(0.52mmol)의 CDC 모노머와 10g(87.7mmol)의 카프로락톤 모노머(CL)를 10mL의 디클로로메탄 중의 ε-CL에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 이소프로판올 6mg(0.1mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 2일 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 iPr-P(CDC-co-CL)(0.8k-92k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 102.3kDa, 분자량 분포: 1.36In a nitrogen gas environment, 0.1 g (0.52 mmol) of CDC monomer and 10 g (87.7 mmol) of caprolactone monomer (CL) were dissolved in 10 mL of ε-CL in dichloromethane and placed in a sealed reactor, followed by the addition of 6 mg of isopropanol (0.1 mol / L) of zinc bis (trimethylsilyl) amine catalyst and 1 mL of a catalytic amount of zinc bis (trimethylsilyl) amine were introduced into a glove box. Then, the reactor was sealed and transferred to a glove box, The product iPr-P (CDC-co-CL) (0.8k-92k) was obtained by final filtration and vacuum drying after completion of the reaction with glacial acetic acid and precipitation in cold ether. 102.3 kDa, molecular weight distribution: 1.36

Figure 112016127647974-pct00017
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식 중, x=4.2, y=80.7, n=84.9이다.In the formula, x = 4.2, y = 80.7, n = 84.9.

실시예 8: 삼중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG5k-PCDC1.0k-PCL3.2k의 합성 Example 8 : Synthesis of polymer PEG5k-PCDC1.0k-PCL3.2k containing a disulfide bifunctional ring in the triple block side chain

질소 가스 환경에서, 0.12g(1.5mmol)의 CDC 모노머를 2mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.5g(0.31mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 글러브 박스에서 질소가스의 보호 하에 카프롤락톤(ε-CL) 0.35g(0.31mmol)을 투입하여, 하루 동안 계속 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물인 삼중블록 중합체 PEG5k-PCDC1.0k-PCL3.2k를 획득한다. GPC 측정 분자량: 10.4kDa, 분자량 분포: 1.45.In a nitrogen gas environment, 0.12 g (1.5 mmol) of CDC monomer was dissolved in 2 mL of dichloromethane and charged to the sealed reactor. Then 0.5 g (0.31 mmol) of polyethylene glycol having a molecular weight of 5000 and 1 mL of catalyst bis (0.1 mol / L) of zinc chloride was added to the reactor, and the reactor was sealed and transferred to a glove box. The reactor was reacted for one day in an oil bath at 40 DEG C, and then, in a glove box, The reaction was terminated with glacial acetic acid and precipitated in cold ether. Finally, filtration and vacuum drying were performed to obtain the product, tris (3-hydroxyphenyl) Obtain polymer PEG5k-PCDC 1.0k-PCL 3.2k. GPC measurement Molecular weight: 10.4 kDa, molecular weight distribution: 1.45.

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.40 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 1.65 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 2.30 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),4.03 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2O-), 4.05 (s, -CH2OCOCHCH2-), 4.07(s, -OCH2CCH2O-), 4.31 (m, -CCH2). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 1.40 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 1.65 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 2.30 (t , -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 4.03 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- ), 4.05 (s, -CH 2 OCOCHCH 2 -), 4.07 (s, -OCH 2 CCH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2).

실시예 9: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 PEG5k-P(CDC3.2k-co-TMBPEC3.5k)의 합성 Example 9 Synthesis of PEG5k-P (CDC3.2k- co- TMBPEC3.5k) Containing a Disulfide Bivalent Ring on a Double Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.4g(2.1mmol)의 CDC 모노머와 0.4g(1.2mmol)의 2,4,6-트리메톡시벤질리덴펜타에리스리톨 카보네이트 모노머(TMBPEC)를 5mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.5g(0.1mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 생성물 PEG5k-P(CDC3.2k-co-TMBPEC3.5k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 12.4kDa, 분자량 분포: 1.47.In a nitrogen gas environment, 0.4 g (2.1 mmol) of CDC monomer and 0.4 g (1.2 mmol) of 2,4,6-trimethoxybenzylidene pentaerythritolcarbonate monomer (TMBPEC) were dissolved in 5 mL of dichloromethane, (0.1 mmol) of a polyethylene glycol having a molecular weight of 5000 and a dichloromethane solution (0.1 mol / L) of zinc catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine were introduced into the reactor, and then the reactor was sealed After the reaction was completed with glacial acetic acid, the reaction was terminated, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum-dried to obtain the product PEG5k-P (CDC3.2k- co- TMBPEC3.5k). GPC measurement Molecular weight: 12.4 kDa, molecular weight distribution: 1.47.

Figure 112016127647974-pct00018
Figure 112016127647974-pct00018

식 중, m=113.6, x-16.7, y=10.2, n=26.9이다.In the formula, m = 113.6, x-16.7, y = 10.2, n = 26.9.

실시예 10: 삼중블록 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 PEG1.9k-PCL1.8k-PCDC0.7k의 합성 Example 10 : Synthesis of PEG 1.9k-PCL 1.8k-PCDC 0.7k containing a disulfide pentadecane ring functional group in a triblock side chain

질소 가스 환경에서, 0.2g(1.76mmol)의 카프로락톤(ε-CL)을 2mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 1900인 폴리에틸렌글리콜 0.19g(0.1mmol)과 0.1mol/L의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 다시 글러브 박스에서 질소가스 보호 하에 CDC 모노머 80mg(0.42mmol)를 투입하고, 하루 동안 계속 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 삼중블록 중합체 PEG1.9k-PCL1.8k-PCDC0.7k를 획득한다. GPC 측정 분자량: 0.64kDa, 분자량 분포: 1.32.In a nitrogen gas environment, 0.2 g (1.76 mmol) of caprolactone (? -CL) was dissolved in 2 mL of dichloromethane and charged into a sealed reactor. Then 0.19 g (0.1 mmol) of polyethylene glycol with a molecular weight of 1900 and 0.1 a dichloromethane solution (0.1 mol / L) of zinc bis (trimethylsilyl) amine catalyst / bis (trimethylsilyl) amine / mol was added to the reactor, and then the reactor was sealed and transferred to a glove box. 80 mg (0.42 mmol) of CDC monomer was added to the glove box under nitrogen gas protection, and the reaction was continued for one day. The reaction was terminated with glacial acetic acid and precipitated in cold ether. Finally, filtration and vacuum drying were conducted to obtain a triblock polymer PEG1.9k-PCL1.8k-PCDC0.7k. GPC measured molecular weight: 0.64 kDa, molecular weight distribution: 1.32.

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.40 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 1.65 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 2.30 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),4.03 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2O-), 4.05 (s, -CH2OCOCHCH2-), 4.07 (s, -OCH2CCH2O-), 4.31 (m, -CCH2). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 1.40 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 1.65 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 2.30 (t , -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 4.03 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- ), 4.05 (s, -CH 2 OCOCHCH 2 -), 4.07 (s, -OCH 2 CCH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2).

실시예 11: 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 합성 Example 11 Synthesis of Polymer PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) Containing a Disulfide Bivalent Ring on a Double Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.1g(0.52mmol)의 CDC 모노머와 0.4g(3.85mmol)의 트리메틸렌 카보네이트(TMC)를 3mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.1g(0.02mmol)과 0.1mol/L의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 이중블록 중합체 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19.0k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 34.5kDa, 분자량 분포: 1.48.In a nitrogen gas environment, 0.1 g (0.52 mmol) of CDC monomer and 0.4 g (3.85 mmol) of trimethylene carbonate (TMC) were dissolved in 3 mL of dichloromethane, charged into a sealed reactor, 0.1 mol (0.02 mmol) of a glycol and 0.1 mol / L of a dichloromethane solution (0.1 mol / L) of a catalytic bis (bistrimethylsilyl) amine zinc were introduced into the reactor. Then, the reactor was sealed and transferred to a glove box, After reacting in an oil bath for one day, the reaction was terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum dried to obtain a double-block polymer PEG5k-P (CDC4.9k-co-TMC19.0k) . GPC measurement Molecular weight: 34.5 kDa, molecular weight distribution: 1.48.

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 2.08 (t, -COCH2 CH 2 CH2O-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),3.65 (t,-OCH 2 CH2O-),4.28 (t, -COCH2CH2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH2). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 2.08 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 3.65 (t, -O CH 2 CH 2 O-), 4.28 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2 ).

Figure 112016127647974-pct00019
Figure 112016127647974-pct00019

식 중, m=113.6, x=25.5, y=186.3, n=211.8이다.In the formula, m = 113.6, x = 25.5, y = 186.3, n = 211.8.

실시예 12: iRGD 폴리펩타이드로 개질(modified)된 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 표적 중합체 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)의 합성 Example 12 : Synthesis of a target polymer iRGD-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) containing a bifunctional bifunctional ring on the double-block side chain modified with iRGD polypeptide

중합체 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)의 합성은 2단계로 분류된다. 첫 번째 말레이미드 기능화 중합체 Mal-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)의 합성 단계는 실시예 11과 동일하며, 단지 분자량이 5000인 mPEG를 분자량이 6000Da인 Mal-PEG로 교체하여 중합을 개시한다는 점만 다르다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3): 2.08 (t, -COCH2 CH 2 CH2O-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),3.65 (t,-OCH 2 CH2O-),4.28 (t, -COCH2CH2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH2),6.70(s,Mal). GPC 측정 분자량: 38.6kDa, 분자량 분포: 1.42.The synthesis of the polymer iRGD-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) is divided into two stages. The synthesis of the first maleimide functionalizing polymer Mal-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) was the same as that of Example 11, except that mPEG having a molecular weight of 5000 was replaced with Mal-PEG having a molecular weight of 6000 Da Except that it initiates polymerization. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 2.08 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 3.65 (t, -O CH 2 CH 2 O-), 4.28 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2 ), 6.70 (s, Mal). GPC measured molecular weight: 38.6 kDa, molecular weight distribution: 1.42.

Figure 112016127647974-pct00020
Figure 112016127647974-pct00020

식 중, m=136.4, x=24.8, y=188.4, m=213.2이다.In the formula, m = 136.4, x = 24.8, y = 188.4, and m = 213.2.

두 번째 단계는 폴리펩타이드 iRGD와 상기 획득된 중합체의 마이클 첨가 반응이다. 중합체 Mal-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)를 먼저 DMF에 용해시키고, PB 완충용액을 나노입자로 적가한 후, 투석으로 유기 용제를 제거한 다음, 2배 몰량의 iRGD를 투입하고, 30℃에서 2일 동안 반응시킨 후, 투석으로 미결합된 유리 iRGD를 제거하고, 냉동 건조시켜 최종 생성물인 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)를 획득한다. NMR과 BCA 단백질 키드의 계산을 통하여, iRGD 그래프트율이 92%임을 알 수 있다.The second step is the Michael addition of the polypeptide iRGD and the obtained polymer. The polymer Mal-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) was first dissolved in DMF, the PB buffer solution was added dropwise to the nanoparticles, the organic solvent was removed by dialysis, and then a 2-fold molar amount of iRGD After 2 days of reaction at 30 ° C, unbound iRGD is removed by dialysis and lyophilized to obtain the final product iRGD-PEG6k-P (CDC 4.8k- co- TMC19.2k). The NMR and BCA protein kidd calculations show that the iRGD graft rate is 92%.

실시예 13: cRGD 폴리펩타이드로 개질(modified)된 이중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 표적 중합체 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)의 합성 Example 13 : Synthesis of target polymer cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) containing a bifunctional bifunctional ring on the double-block side chain modified with cRGD polypeptide

중합체 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)의 합성은 실시예 12와 유사하며, 2단계로 분류된다. 첫 번째 N-하이드록시석신이미드로 개질된 중합체 NHS-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)의 합성은 실시예 11과 유사하며, 단지 분자량이 5000Da인 mPEG를 분자량이 6000Da인 NHS-PEG로 교체하여 중합을 개시한다는 점만 다르다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3): 2.08 (t, -COCH2 CH 2 CH2O-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),3.65 (t,-OCH 2 CH2O-),4.28 (t, -COCH2CH2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH2),2.3(s,NHS). GPC 측정 분자량: 37.6kDa, 분자량 분포: 1.38.The synthesis of polymer cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) is similar to Example 12 and is divided into two stages. The synthesis of the first N-hydroxysuccinimide modified polymer NHS-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) is similar to that of Example 11, except that mPEG having a molecular weight of 5000 Da is replaced with 6000 Da NHS-PEG to initiate polymerization. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 2.08 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 3.65 (t, -O CH 2 CH 2 O-), 4.28 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2 ), 2.3 (s, NHS). GPC measurement Molecular weight: 37.6 kDa, molecular weight distribution: 1.38.

Figure 112016127647974-pct00021
Figure 112016127647974-pct00021

식 중, m=136.4, x=24.0, y=178.8, n=202.8이다.In the formula, m = 136.4, x = 24.0, y = 178.8, and n = 202.8.

두 번째 단계는 폴리펩타이드 cRGD와 상기 획득된 중합체를 아미드화 반응을 통해 결합하는 단계이다. 먼저 상기 중합체를 DMF에 용해시키고, 2배 몰량의 cRGD를 투입하여, 30℃에서 2일 동안 반응시킨 후, 투석으로 미결합된 유리 cRGD를 제거하고, 냉동 건조시켜 최종 생성물인 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)를 획득한다. NMR과 BCA 단백질 키드의 계산을 통하여, cRGD 그래프트율이 88%임을 알 수 있다. The second step is to bind the polypeptide cRGD and the obtained polymer through an amidation reaction. First, the polymer was dissolved in DMF, and 2-fold molar amount of cRGD was added. After reacting at 30 캜 for 2 days, unbound glass cRGD was removed by dialysis and freeze-dried to obtain the final product cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k). The calculation of NMR and BCA protein kid shows that the cRGD graft rate is 88%.

실시예 14: 삼중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 PEG5k-PLA7.8k-PCDC1.7k의 합성 Example 14 : Synthesis of Polymer PEG5k-PLA7.8k-PCDC 1.7k Containing a Disulfide Bifunctional Ring in the Trimeric Block Side Chain

질소 가스 환경에서, 0.45g(3.13mmol)의 락티드(LA)를 3mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 분자량이 5000인 폴리에틸렌글리콜 0.25g(0.05mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 이어서 반응기를 밀봉하여 글러브 박스로 옮긴 다음, 40℃의 유욕에서 하루 동안 반응시킨 후, 다시 글러브 박스에서 질소가스 보호 하에 CDC 모노머 100mg(0.52mmol)를 투입하고, 하루 동안 계속 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 삼중블록 중합체 PEG5k-PLA7.8k-PCDC1.7k를 획득한다. GPC 측정 분자량: 16.8kDa, 분자량 분포: 1.47.In a nitrogen gas environment, 0.45 g (3.13 mmol) of lactide (LA) was dissolved in 3 mL of dichloromethane and charged into a sealed reactor. Then 0.25 g (0.05 mmol) of polyethylene glycol with a molecular weight of 5000 and 1 mL of catalyst A dichloromethane solution of bis (trimethylsilyl) amine zinc (0.1 mol / L) was added, and then the reactor was sealed and transferred to a glove box. The reactor was reacted for one day in an oil bath at 40 ° C., The reaction was terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, and finally filtered and vacuum-dried to obtain a triblock polymer PEG5k-PLA7.8k (0.52mmol) -PCDC1.7k. GPC measurement Molecular weight: 16.8 kDa, molecular weight distribution: 1.47.

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.59 (m, -COCH(CH 3 ) O-), 3.08 (s, -CCH2), 3.30 (m,-OCH3),3.65 (m,-OCH 2 CH2O-), 4.07 (s, -OCH 2 CCH2O-), 5.07 (m, -COCH(CH3). 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 1.59 (m, -COCH (CH 3) O-), 3.08 (s, -CCH 2), 3.30 (m, -OCH 3), 3.65 (m, -O CH 2 CH 2 O-), 4.07 ( s, -O CH 2 CCH 2 O-), 5.07 (m, -CO CH (CH 3).

Figure 112016127647974-pct00022
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식 중, m=113.6, x=122.2, y=8.9, n=131.1이다.In the formula, m = 113.6, x = 122.2, y = 8.9, n = 131.1.

실시예 15: 삼중블록 측쇄에 이황화물 오원환을 함유한 중합체 P(CDC-co-CL)(6.21k)-PEG(0.5k)-P(CDC-co-CL)(6.21k)의 합성 Example 15 : Synthesis of Polymer P (CDC- co- CL) (6.21k) -PEG (0.5k) -P (CDC- co- L) (6.21k) containing a disulfide pentacyano ring in the triblock side chain

질소 가스 환경에서, 1.5g(13.2mmol)의 ε-CL과 0.0625g(0.325mmol)의 CDC 모노머를 8mL의 디클로로메탄에 용해시키고, 밀봉된 반응기에 투입한 다음, 0.05g의 PEG500(0.01mmol)과 1mL의 촉매 비스(비스트리메틸실릴)아민아연의 디클로로메탄 용액(0.1mol/L)을 투입하고, 하루 동안 반응시킨 후, 빙초산으로 반응을 종료시키고, 차가운 에테르에 침전시킨 후, 최종적으로 여과, 진공 건조를 거쳐 삼중블록 중합체 P(CDC-co-CL)(6.21k)-PEG(0.5k)-P(CDC-co-CL)(6.21k)를 획득한다. GPC 측정 분자량: 14.6kDa, 분자량 분포: 1.38.In a nitrogen gas environment, 1.5 g (13.2 mmol) of epsilon-CL and 0.0625 g (0.325 mmol) of CDC monomer were dissolved in 8 mL of dichloromethane and placed in a sealed reactor, then 0.05 g of PEG500 (0.01 mmol) (0.1 mol / L) of zinc bis (trimethylsilyl) amine catalyst and 1 mL of catalytic bis (trimethylsilyl) amine zinc were added and reacted for one day. The reaction was terminated with glacial acetic acid, precipitated in cold ether, via the vacuum-drying to obtain the triblock polymer P (CDC-co-CL) (6.21k) -PEG (0.5k) -P (CDC- co -CL) (6.21k). GPC measurement Molecular weight: 14.6 kDa, molecular weight distribution: 1.38.

도 2는 상기 중합체의 핵자기공명 스펙트럼도이다. 1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.40 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 1.65 (m, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 2.30 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2-), 3.08 (s, -CCH2), 4.03 (t, -COCH2CH2CH2CH2CH2O-), 4.05 (s, -CH2OCOCHCH2-), 4.07 (s, -OCH2CCH2O-), 4.31 (m, -CCH2).2 is a nuclear magnetic resonance spectrum diagram of the polymer. 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3): 1.40 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 1.65 (m, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 2.30 (t , -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -), 3.08 (s, -CCH 2), 4.03 (t, -COCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O-), 4.05 (s, -CH 2 OCOCHCH 2 -), 4.07 (s , -OCH 2 CCH 2 O-), 4.31 (m, -CCH 2).

Figure 112016127647974-pct00023
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식 중, m=11.4, x=6.3, y=43.9, n=51.2이다.In the formula, m = 11.4, x = 6.3, y = 43.9, n = 51.2.

이상의 결과로부터, 일련의 중합체에 대한 캐릭터리제이션을 통하여, CDC의 개환 중합과 공중합은 제어가 가능하고, 또한 그 분자량은 설계와 부합되며, 중합체의 분자량 분포가 비교적 좁다는 것을 알 수 있다.From the above results, it can be seen that, through characterization of a series of polymers, the ring-opening polymerization and copolymerization of CDC can be controlled, the molecular weight thereof is compatible with the design, and the molecular weight distribution of the polymer is relatively narrow.

실시예 16: 중합체 미셀(micelle) 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 제조 Example 16 : Preparation of polymer micelle nanoparticles PEG5k- b- PCDC 2.8k

투석법을 이용하여 중합체 나노입자를 제조한다. 200μL의 PEG5k-b-PCDC2.8k의 DMF 용액(2mg/mL)을 800μL의 인산염 완충용액(10mM, pH 7.4, PB)에 적가하고, 투석백(MWCO 3500)에 담아 하룻밤 동안 투석시키고, 물을 5회 교체하며, 투석 매질은 PB(10mM, pH 7.4)이다. 획득된 미셀 나노입자의 크기는 동적 광산란 입도분석기(DLS)로 측정한 결과 173nm이고, 또한 입경분포가 매우 좁은 것을 알 수 있으며, 도 3을 참조한다. Polymer nanoparticles are prepared by dialysis. DMF was added dropwise a solution of PEG5k- b -PCDC2.8k of 200μL (2mg / mL) in phosphate buffer solution of 800μL (10mM, pH 7.4, PB ) , and put in the dialysis bag (MWCO 3500) and dialyzed for one night, the water And the dialysis medium is PB (10 mM, pH 7.4). The size of the obtained micellar nanoparticles is 173 nm as measured by a dynamic light scattering particle size analyzer (DLS), and the particle size distribution is very narrow. See FIG.

실시예 17: 중합체 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 가교, 탈가교, 세포 독성 Example 17 : Crosslinking, De-crosslinking, and Cytotoxicity of Polymer Micelle Nanoparticles PEG5k- b- PDC2.8k

미셀 나노입자 수용액에 20분간 질소가스를 통입하고, 공기를 신속히 정화시킨 다음, 밀폐된 반응기의 나노입자 용액(1mL, 0.25mg/mL, 3.21×10-5mmol)에 2차수에 용해된 10μL의 디티오트레이톨(DTT)(0.007mg, 4.67×10-5mmol, 리포산 작용기 몰수의 10%)을 투입하고, 밀폐된 실온에서 교반하여 하루 동안 반응시킨다. 투석한지 1일 후 입자의 크기를 측정한 결과 150nm이었으며, 가교되지 않은 입경보다 약 15% 작았다. 가교 후 나노입자의 농도를 CMC 이하로 희석한 후, 그 입경과 입경 분포는 거의 변화가 없었다. 생리 조건하에서 안정적이었으며, 이를 통해 이황화물 가교가 나노입자의 안정성을 상당한 정도로 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 도 4를 참조한다.Nitrogen gas was injected into the aqueous solution of micellar nanoparticles for 20 minutes to rapidly purify the air. Then, 10 μL of the nanoparticle solution (1 mL, 0.25 mg / mL, 3.21 × 10 -5 mmol) Dithiothreitol (DTT) (0.007 mg, 4.67 × 10 -5 mmol, 10% of the number of moles of the functional group of the lipoic acid functional group) was added thereto, and the mixture was reacted for one day with stirring at room temperature. One day after dialysis, the particle size was measured to be 150 nm, which was about 15% smaller than the non-crosslinked particle size. After the crosslinking, the nanoparticle concentration was diluted below the CMC, and the particle size and particle size distribution showed almost no change. It is stable under physiological conditions, indicating that the disulfide bridging can improve the stability of the nanoparticles to a considerable extent. Please refer to Fig.

이황화물 결합은 글루타티온(GSH) 또는 DTT와 같은 환원제의 작용하에 단열되기가 매우 쉽다. 질소가스 보호 및 37℃ 조건하에서, 가교 나노입자 용액에 10분간 질소가스를 통입한 후, GSH를 투입하여 미셀 나노입자 용액 중의 최종 농도가 10mM이 되도록 하고, DLS를 이용하여 나노입자의 탈가교 입경 변화 상황을 추적한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 10mM의 환원 GSH를 투입한 후, 가교 나노입자의 입경은 시간의 추이에 따라 점차 파괴되었으며, 이는 중합체 중 이황화물 고리가 다량의 환원물질이 존재하는 상태에서 단열될 수 있음을 설명한다. 세포질에도 고농도의 GSH가 존재하기 때문에, 제조된 나노약물은 순환이 안정적이나, 단 세포에 의해 내포(endocytosis)된 후에는 신속하게 해리되어 약물을 방출한다.Disulfide bonds are very easy to insulate under the action of reducing agents such as glutathione (GSH) or DTT. Nitrogen gas was introduced into the crosslinked nanoparticle solution for 10 minutes under nitrogen gas protection and 37 ° C, GSH was added thereto so that the final concentration in the solution of the micellar nanoparticles was 10 mM, and the number of crosslinked nanoparticles Track changes. As shown in FIG. 5, after the addition of 10 mM reduced GSH, the particle diameter of the crosslinked nanoparticles was gradually destroyed with the passage of time, and the disulfide ring of the polymer was insulated in a state where a large amount of reducing substance was present . Since there is a high concentration of GSH in the cytoplasm, the produced nanoparticles are stable in circulation but release quickly after being endocytosed by monocytes.

MTT법을 이용하여 가교 나노입자의 세포 독성을 시험하였다. 사용된 세포는 MCF-7(인간 유선암 세포)과 Raw 264.7(마우스 대식세포) 세포이다. 1×104개/mL로 HeLa 또는 Raw 264.7 세포를 96웰 플레이트에 각 웰당 100μL씩 접종하고, 세포가 벽에 부착될 때까지 배양한 후, 실험군에 농도가 다른 미셀 나노입자를 함유한 배양액을 투입하고, 별도로 세포 무처리 대조 웰과 배지 무처리 웰(평행한 4개의 웰)을 설치하였다. 24시간 배양 후 96웰 플레이트를 취출하고, MTT(5.0mg/mL) 10μL을 투입한 후, 계속 4시간 동안 배양 후 각 웰마다 150μL의 DMSO를 투입하여 생성된 결정을 용해시킨 다음, 마이크로플레이트 리더를 이용하여 492nm 부위에서 흡광도값(A)을 측정하고, 배지 무처리 웰을 0으로 조정하여 세포 생존율을 계산하였다.The cytotoxicity of the crosslinked nanoparticles was tested using the MTT method. The cells used were MCF-7 (human mammary carcinoma cells) and Raw 264.7 (mouse macrophage) cells. HeLa or Raw 264.7 cells were inoculated in a 96-well plate at a concentration of 1 × 10 4 cells / mL in a volume of 100 μL per well. After culturing the cells until they adhered to the wall, a culture solution containing micellar nano- And the cell-free control wells and the culture medium-treated wells (four parallel wells) were provided separately. After culturing for 24 hours, a 96-well plate was taken out, and 10 μL of MTT (5.0 mg / mL) was added. After the incubation was continued for 4 hours, 150 μL of DMSO was added to each well to dissolve the generated crystals. , The absorbance value (A) was measured at the 492 nm region, and the cell viability was calculated by adjusting the no-treatment well to 0.

Figure 112016127647974-pct00024
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식 중 AT는 실험군의 492nm 부위의 흡광도이고, Ac는 무처리 대조군의 492nm 부위의 흡광도이다. 중합체 농도는 각각 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 및 0.5mg/mL이다. 도 6은 나노입자의 세포 독성 결과로서, 도면을 통해 알 수 있듯이, 미셀 나노입자의 농도가 0.1에서 0.5mg/mL로 증가될 때, Raw264.7과 MCF-7 세포의 생존율은 여전히 85%보다 높았으며, 이는 PEG5k-b-PCDC2.8k 미셀 나노입자가 양호한 생체적합성을 지닌다는 것을 설명한다.In the equation, A T is the absorbance at the 492 nm region of the experimental group and Ac is the absorbance at the 492 nm region of the untreated control group. The polymer concentrations are 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 and 0.5 mg / mL, respectively. Figure 6 shows the cytotoxicity results of the nanoparticles. As can be seen from the figure, when the concentration of the micelle nanoparticles is increased from 0.1 to 0.5 mg / mL, the survival rate of Raw264.7 and MCF-7 cells is still 85% It was higher, which demonstrated that the PEG5k- b -PCDC2.8k micellar nanoparticle has a good biocompatibility.

실시예 18: 가교 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 약물 로딩(drug loading), 체외 방출 및 세포 독성 Example 18 : Drug loading of crosslinked nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k, in vitro release and cytotoxicity

독소루비신(DOX)을 약물로 하여, 전체적인 조작은 차광조건하에 실시하였다. 먼저 독소루비신의 염산염을 제거하며, 그 조작은 다음과 같다. 1.2mg(0.002mmol)의 DOX를 225μL의 DMSO에 용해시키고, 트리에틸아민 0.58mL(m=0.419mg, 0.004mmol)를 투입하여 12시간 동안 교반하고, 상청액을 흡취 제거한다. DOX의 DMSO 용액 농도는 5.0mg/mL이다. PEG5k-b-PCDC2.8k를 DMF에 용해시키고, 이를 DOX의 DMSO 용액과 함께 소정의 약물과 중합체의 질량비에 따라 고르게 혼합한 후, 교반 상태에서 서서히 그 부피의 4배인 2차수를 투입한 다음, 수중에서 투석한다.With doxorubicin (DOX) as a drug, the overall operation was carried out under light-shielding conditions. First, the hydrochloride of doxorubicin is removed, and the operation is as follows. 1.2 mg (0.002 mmol) of DOX are dissolved in 225 μL of DMSO, 0.58 mL (m = 0.419 mg, 0.004 mmol) of triethylamine is added and stirred for 12 hours, and the supernatant is decanted off. The DMSO solution concentration of DOX is 5.0 mg / mL. PEG5k- b- PCDC2.8k was dissolved in DMF and mixed well with the DMSO solution of DOX according to the mass ratio of the drug and the polymer. Then, the second order water, which was four times its volume, was added in the stirred state, Dialyzed in water.

약물 로딩 나노입자의 가교 역시 실시예 17의 가교 방법에 따라 실시하였다. 100μL의 가교된 DOX 로딩 미셀 나노입자 용액을 냉동 건조시킨 다음, 3.0mL의 DMSO에 용해시키고, 형광분광광도계를 이용하여 테스트하였으며, DOX의 표준곡선과 결합하여 봉입률을 계산하였다.Crosslinking of the drug loading nanoparticles was also carried out according to the crosslinking method of Example 17. 100 μL of the cross-linked DOX-loaded micellar nanoparticle solution was freeze-dried and then dissolved in 3.0 mL of DMSO, tested using a fluorescence spectrophotometer, and the incorporation rate was calculated by combining with the standard curve of DOX.

약물 로딩량(DLC)와 봉입률(DLE)은 이하 공식에 따라 계산한다.Drug loading (DLC) and filling rate (DLE) are calculated according to the following formula.

약물 로딩량(wt.%)=(약물 중량/중합체 중량)×100Drug loading (wt.%) = (Drug weight / polymer weight) x 100

봉입률(%)=(약물 로딩 중량/약물 총 투입량)×100Encapsulation rate (%) = (drug loaded weight / total drug dose) × 100

표 1은 PEG5k-b-PCDC2.8k 미셀 나노입자가 DOX의 로딩에 대해 고효율의 로딩 작용이 있음을 총정리한 것이다.Table 1 shows a mopping that the loading operation of high efficiency for the loading of the PEG5k- b -PCDC2.8k micellar nanoparticle DOX.

독소루비신이 로딩된 가교 중합체 나노입자 중의 약물 로딩량, 봉입률의 결과Results of drug loading and inclusion rate in crosslinked polymer nanoparticles loaded with doxorubicin 중합체polymer 원료 투입비율(feed ratio) (wt.%)Feed ratio (wt.%) 약물 로딩량 (wt.%)Drug loading (wt.%) 봉입률(%)Filling rate (%) 크기(nm)Size (nm) 입경분포Particle size distribution
PEG5k-b-PCDC2.8k

PEG5k-b-PCDC 2.8k
55 4.04.0 83.383.3 150.3150.3 0.170.17
1010 7.47.4 80.080.0 162.1162.1 0.220.22 1515 9.19.1 68.268.2 173.2173.2 0.190.19

DOX의 체외 방출 실험은 37℃ 항온 진탕기에서 진탕(200rpm)하였으며, 각 그룹당 각각 2개의 평행 샘플이 있다. 제1 그룹은, DOX 로딩된 가교 미셀 나노입자의 10mM의 GSH가 투입된 세포 내 환원 환경을 모방한 PB(10mM, pH 7.4) 중에서의 방출 그룹이고; 제2 그룹은 DOX 로딩된 가교 미셀 나노입자의 PB(10mM, pH7.4) 중에서의 방출 그룹이다. 약물 로딩 미셀 나노입자의 농도는 25mg/L이며, 0.5mL를 취하여 투석백(MWCO: 12,000-14,000) 중에 넣고, 각 시험관에 상응하는 투석 용제 25mL를 넣고, 미리 설정한 시간 간격에 5.0mL를 취출하고, 투석백 외부 매질로 시험함과 동시에, 시험관에 5.0mL의 상응하는 매질을 보충하였다. EDINBURGH FLS920 형광광도계를 사용하여 용액 중의 약물 농도를 측정하였다. 도 7은 DOX 누적 방출량과 시간의 관계를 나타낸 것으로, 도면에서 볼 수 있듯이, 모방 종양세포 내에 GSH를 투입한 후, 그 방출은 GSH를 투입하지 않은 표본보다 현저하게 빨랐으며, 이는 약물 로딩 가교 미셀 나노입자가 10mM의 GSH가 존재하는 상태에서 효과적으로 약물을 방출할 수 있다는 것을 설명한다.The in vitro release experiments of DOX were shaken (200 rpm) at 37 ° C on a constant temperature shaker and there were two parallel samples for each group. The first group is the release group in PB (10 mM, pH 7.4) mimicking the intracellular reducing environment of 10 mM GSH of DOX loaded crosslinked micellar nanoparticles; The second group is the release group of PBX (10 mM, pH 7.4) of DOX loaded crosslinked micellar nanoparticles. The concentration of the drug-loaded micelle nanoparticles is 25 mg / L. Take 0.5 mL of the drug-loaded micellar nanoparticles into a dialysis bag (MWCO: 12,000-14,000), add 25 mL of the dialysis solvent corresponding to each test tube, And tested with a dialysis bag external medium, while 5.0 mL of the corresponding medium was replenished to the test tube. The drug concentration in the solution was measured using an EDINBURGH FLS920 fluorescence photometer. Figure 7 shows the relationship between cumulative doses of DOX and time. As shown in the figure, after the introduction of GSH into the tumor cells, the release was significantly faster than the sample without GSH, Demonstrate that nanoparticles can effectively release the drug in the presence of 10 mM GSH.

MTT법으로 DOX 로딩된 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노입자가 마우스의 대식세포 Raw264.7, 인간 유선암 세포 MCF-7 등에 미치는 독성을 시험하였으며, 약물 로딩 미가교 미셀 나노입자 및 유리 약물을 대조군으로 삼았다. Raw264.7 세포를 예로 들면, Raw264.7 세포는 1×104개/mL로 96웰 플레이트에 각 웰당 100μL씩 접종하고, 세포가 벽에 부착될 때까지 배양한 후, 실험군에 각각 0.01, 0.1, 1, 5, 10, 50 및 100μg/mL의 DOX 로딩 가교 나노입자 용액 및 유리 DOX를 함유한 신선한 배양액을 투입하고, 인큐베이터에서 48시간 동안 배양 후 96웰 플레이트를 취출하여, MTT(5.0mg/mL) 10μL을 투입한 다음, 계속 4h 동안 배양 후 각 웰마다 150μL의 DMSO를 투입하여 생성된 결정을 용해시키고, 마이크로플레이트 리더로 492nm 부위에서 그 흡광도값(A)을 측정하였으며, 배지 무처리 웰을 0으로 조정하여 세포생존율을 계산하였다.The toxicity of PEG5k- b -PCDC2.8k crosslinked nanoparticles loaded with DOX by the MTT method to mouse macrophages Raw264.7 and human mammary carcinoma cells MCF-7 was tested, and drug-loaded microsaccharide micellar nanoparticles and free drugs were added to the control . For Raw264.7 cells, Raw264.7 cells were inoculated in a 96-well plate at a density of 1 × 10 4 cells / mL in a volume of 100 μL per well, cultured until the cells adhered to the wall, , 1, 5, 10, 50 and 100 μg / mL of DOX-loaded crosslinked nanoparticle solution and fresh DOX-containing culture medium were added and cultured for 48 hours in an incubator. mL) was added thereto, followed by incubation for 4 hours. Then, 150 μL of DMSO was added to each well to dissolve the resulting crystals. The absorbance value (A) was measured at 492 nm with a microplate reader. Was adjusted to 0 to calculate cell viability.

도 8은 상기 약물 로딩된 가교 미셀 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 Raw264.7과 MCF-7 세포에 대한 독성을 나타낸 것으로서, DOX 로딩된 가교 미셀 나노입자의 Raw264.7 세포에 대한 반치사 농도는 4.89μg/mL이고, MCF-7 세포에 대한 반치사 농도는 2.31μg/mL이며, 따라서 상기 DOX 로딩된 가교 나노입자는 세포 내에서 약물을 효과적으로 방출하여 암세포를 사멸시킬 수 있다.FIG. 8 shows the toxicity of the drug-loaded crosslinked micellar nanoparticles PEG5k- b- PCDC2.8k to Raw264.7 and MCF-7 cells, showing the half-life of Raw264.7 cells of DOX- The concentration is 4.89 μg / mL, and the half-life concentration for MCF-7 cells is 2.31 μg / mL. Therefore, the DOX-loaded crosslinked nanoparticles can effectively release drug in cells and kill cancer cells.

실시예 19: 가교 중합체 베시클(vesicles) 나노입자 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 형성, 생체적합성, 약물 로딩 가교 베시클의 MCF-7, U87-MG 및 A549 세포에 대한 독성 Example 19 : Formation of cross-linked polymeric vesicles nanoparticles PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k), biocompatibility, toxicity to MCF-7, U87-MG and A549 cells of drug loaded cross-

실시예 16과 유사하게, 중합체 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)는 나노입자를 형성할 수 있으며, TEM과 CLSM 등 시험을 통해 알 수 있듯이, 그 구조는 중합체 베시클 구조이며, 도 9를 참조한다. 도 9A를 통해 알 수 있듯이, DLS 시험으로 형성된 나노 베시클은 100nm 정도이고, 또한 입경분포가 매우 좁으며, 도 9B를 통해 알 수 있듯이, TEM으로 측정된 베시클은 중공 구조이다. 실시예 17과 유사하게, 획득된 베시클은 가교가 가능하고, 또한 환원 민감성 탈가교 성질을 지니며, MCF-7 인간 유선암세포, U87MG 인간 뇌 신경교종 세포 및 A549 폐암 세포 등에 대한 독성 시험은 실시예 18에 따라 조작하였다. 도 10을 참조하면, 베시클 농도가 0.3mg/mL로부터 1.5mg/mL까지 증대되었을 때, 24시간 동안 인큐베이팅한 후 MCF-7, U87MG와 A540 세포의 생존율은 여전히 85%-110%이었으며, 이는 상기 나노 베시클이 양호한 생체적합성을 지닌다는 것을 설명한다. cRGD 표적 약물 로딩 가교 베시클의 U87MG 인간 뇌 신경교종에 대한 독성은 도 11을 참조한다. 도면에서 볼 수 있듯이, 표적 cRGD 중합체 중량비율이 10%로부터 30%까지 증대되었을 때, 반치사율은 3.57μg/mL로부터 1.32μg/mL까지 저하되었고, 자유 약물에 근접하거나 또는 낮았으며, 표적이 없는 약물 로딩 가교 베시클에 비해 2.3 내지 6.4배 저하되었다. Similar to Example 16, the polymer PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) can form nanoparticles and, as can be seen from tests such as TEM and CLSM, the structure is a polymer vesicle structure, 9. As can be seen from FIG. 9A, the nanobesecle formed by the DLS test is about 100 nm and the particle size distribution is very narrow. As shown in FIG. 9B, the vesicle measured by TEM is a hollow structure. Similar to Example 17, the obtained vesicles are capable of cross-linking and also have a reduced susceptibility to degradation, and toxicity tests on MCF-7 human mammary tumor cells, U87MG human brain glioma cells and A549 lung cancer cells are conducted Lt; / RTI > 10, when the vesicle concentration was increased from 0.3 mg / mL to 1.5 mg / mL, the survival rate of MCF-7, U87MG and A540 cells after incubation for 24 hours was still 85% -110% It is explained that the nanobesecycles have good biocompatibility. See Figure 11 for toxicity to U87MG human brain glioma of the cRGD target drug loading crosslinked vesicle. As can be seen in the figure, when the target cRGD polymer weight ratio was increased from 10% to 30%, the half-life rate was reduced from 3.57 μg / mL to 1.32 μg / mL, close to or lower than the free drug, Was 2.3 to 6.4 fold lower than the drug-loaded crosslinked vesicles.

DOX·HCl의 로딩은 pH 기울기법을 이용하며, 베시클 내외의 pH가 상이한 점을 이용하여 친수성 DOX를 봉지(encapsulation)한다. 10%-30%의 상이한 비율의 약물 투여량에 따라 약물 로딩 가교 베시클을 제조하고, 투석으로 봉지되지 않은 자유 약물을 제거한 후, DLS를 통해 측정한 가교 베시클의 입경은 105-124nm이었고, 입경분포는 여전히 매우 좁아 0.10-0.15였으며, 친수성 DOX에 대한 봉지 효율이 매우 높았다(63%-77%).The loading of DOX · HCl is carried out by the pH gradient method, and the hydrophilic DOX is encapsulated using the point where the pH inside and outside the vesicle is different. The drug loaded crosslinked vesicles were prepared according to different dose ratios of 10% -30%, and the diameters of the crosslinked vesicles measured via DLS after removal of unencapsulated free drug by dialysis were 105-124 nm, The particle size distribution was still very narrow, 0.10-0.15, and the sealing efficiency against hydrophilic DOX was very high (63% -77%).

실시예 20: 약물 로딩된 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노입자의 마우스 체내에 대한 혈액순환 측정 Example 20 : Measurement of blood circulation in mouse body of drug-loaded PEG5k- b -PCDC2.8k crosslinked nanoparticles

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 C57BL/6 흑색마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하여, 약물 로딩 나노입자 약물과 자유약물을 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사하였다. 그 중 DOX 약물량은 10mg/kg이며, 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12 및 24시간째의 고정된 시점에 약 10μL씩 채혈하고, 델타규칙을 통해 채혈액의 중량을 정확하게 계산한 후, 혈액에 100μL의 농도가 1%인 트리톤(Triton)과 500μL의 DMF를 투입하여 추출하고(그 중 20mM의 DTT, 1M의 HCl 함유), 원심분리(20000rpm, 20분) 후, 상청액을 제거하고, 형광광도계로 각 시간점의 DOX 량을 측정하였다.C57BL / 6 black mice (laboratory animal center, Shanghai Institute of Bioscience, China Academy of Sciences) were selected for body weight of 18 ~ 20g and 4 ~ 6 weeks old. After body weight was measured, groups were evenly divided and drug loading nanoparticle drug And free drug were injected into the mouse body via the tail vein. The dose of DOX was 10mg / kg, and approximately 10 μL of blood was collected at fixed time points of 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12 and 24 hours. After precise calculation, blood was extracted by adding Triton (1%) and 500 μL of DMF (containing 20 mM DTT and 1 M HCl) at a concentration of 100 μL, centrifuged (20000 rpm, 20 minutes) The supernatant was removed and the amount of DOX at each time point was measured with a fluorescence photometer.

도 12는 DOX 로딩 가교 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 마우스 체내에 대한 혈액순환도이다. 가로 좌표는 시간점이고, 세로 좌표는 총 DOX 주사량에서 차지하는 g당 혈액 중의 DOX량(ID%/g)이다. 도면을 통해 알 수 있듯이, DOX의 순환시간은 매우 짧아 2시간만에 이미 DOX를 검출하기가 매우 어려운 반면, 가교 나노입자는 24시간 후에도 여전히 4 ID%/g였다. 가교 나노입자의 마우스 체내에서의 제거 반감기는 4.67시간으로 계산할 수 있는 반면, DOX는 0.21시간에 불과하며, 따라서 약물 로딩 가교 나노입자는 마우스 체내에서 안정적이며, 비교적 긴 순환시간을 갖는다.12 is a circulation of the mouse body of DOX loaded cross-linked nanoparticles PEG5k- b -PCDC2.8k FIG. The abscissa is the time point, and the ordinate is the amount of DOX (ID% / g) in the blood per gram of total DOX injection. As can be seen from the figure, the circulation time of DOX is very short and it is very difficult to detect DOX already in 2 hours, while the crosslinked nanoparticles were still 4 ID% / g after 24 hours. The half-life of the crosslinked nanoparticles in the mouse can be calculated to be 4.67 hours, while the DOX is only 0.21 hours. Therefore, the drug-loaded crosslinked nanoparticles are stable in the mouse body and have a relatively long circulation time.

실시예 21: 약물 로딩 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노입자의 흑색종 마우스에 대한 생체분포 Example 21 : Biodistribution of drug-loaded PEG5k- b- PDC2.8k crosslinked nanoparticles to melanoma mice

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 C57BL/6 흑색마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하여, 1×106개의 B16 흑색종양세포를 피하주사하고, 대략 2주 후, 종양의 크기가 100~200mm3이 되었을 때, 약물 로딩 나노입자와 DOX를 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사한 후(DOX 약물량은 10mg/kg), 6, 12 및 24시간 후 마우스를 사망시키고, 종양 및 심장, 간장, 비장, 폐와 신장 조직을 적출하여 세척하고 무게를 잰 후, 500μL의 1%의 트리톤을 투입하고, 균질기를 통해 분쇄한 다음, 900μL의 DMF를 투입하여 추출하였다(그 중 20mM의 DTT, 1M의 HCl 함유). 원심분리(20000rpm, 20분) 후, 상청액을 제거하고, 형광광도계로 각 시간점의 DOX 량을 측정하였다.C57BL / 6 black mice (experimental animal center, Shanghai Institute of Life Science, China Academy of Sciences) were selected for body weight of 18 ~ 20g and 4-6 weeks old. After body weight was measured, groups were divided into groups of 1 × 10 6 B16 melanoma cells were subcutaneously injected and approximately two weeks later, when tumor size reached 100-200 mm 3 , drug-loaded nanoparticles and DOX were injected intravenously into the mouse via tail vein (dose of DOX 10 mg / kg), 6, 12 and 24 hours later, the mice were sacrificed and the tumor and heart, liver, spleen, lung and kidney tissues were harvested and washed and weighed, then 500 μL of 1% Triton was added and homogenized And then extracted with 900 mu L of DMF (containing 20 mM of DTT and 1 M of HCl). After centrifugation (20,000 rpm, 20 minutes), the supernatant was removed, and the amount of DOX at each time point was measured with a fluorescence photometer.

도 13은 DOX 로딩 가교 나노입자 PEG5k-b-PCDC2.8k의 흑색종 마우스에 대한 생체분포 결과도이다. 가로 좌표는 조직기관이고, 세로 좌표는 총 DOX 주사량에서 차지하는 g당 종양 또는 조직 중의 DOX량(ID%/g)이다. 6, 12 및 24시간 동안의 약물 로딩 나노입자의 종양 누적량은 각각 3.12, 2.93, 2.52 ID%/g으로, DOX의 1.05, 0.52 및 0.29 ID%/g에 비해 3~12배 증가하였으며, 이는 약물 로딩 가교 나노입자가 EPR 효과를 통해 종양 부위에 비교적 많이 누적되고 또한 지속 가능한 시간이 비교적 길다는 것을 설명한다.13 is a biodistribution result of melanoma mouse of DOX loading crosslinked nanoparticle PEG5k- b- PCDC 2.8k. The abscissa is the tissue organs, and the ordinate is the amount of DOX (ID% / g) in the tumor or tissue per gram of total DOX injection. The tumor accumulation amounts of drug-loaded nanoparticles during 3, 6, 12 and 24 hours were 3.12, 2.93 and 2.52 ID% / g, respectively, which were 3 to 12 times higher than those of DOX 1.05, 0.52 and 0.29 ID% Loading crosslinked nanoparticles accumulate relatively large amounts in the tumor area through the EPR effect and also have a relatively long sustainable time.

실시예 22: 약물 로딩 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노입자의 흑색종 마우스에 대한 치료 실험 Example 22 : Therapeutic experiment on melanoma mouse of drug-loaded PEG5k- b- PDCD2.8k crosslinked nanoparticles

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 C57BL/6 흑색마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하여, 1×106개의 B16 흑색종양세포를 피하주사하고, 대략 1주 후, 종양의 크기가 30~50mm3이 되었을 때, 약물 로딩 나노입자와 DOX를 0, 2, 4, 6 및 8일째에 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사하였다. 그 중 약물 로딩 나노입자 중 DOX의 양은 10, 20, 30mg/kg이고, DOX 약물량은 10mg/kg이며, 0~15일 동안, 매일 각 그룹 마우스의 체중을 측정하여, 버니어 캘리퍼스를 통해 종양의 부피를 정확하게 측정하였다. 그 중 종양 부피 계산 방법은 V=(L×W×H)/2이다(그 중 L은 종양의 길이, W는 종양의 폭, H는 종양의 두께). 마우스의 생존을 46일까지 지속적으로 관찰하였다.C57BL / 6 black mice (experimental animal center, Shanghai Institute of Life Science, China Academy of Sciences) were selected for body weight of 18 ~ 20g and 4-6 weeks old. After body weight was measured, groups were divided into groups of 1 × 10 6 B16 black tumor cells were subcutaneously injected and approximately one week later, when tumor size reached 30-50 mm 3 , drug loaded nanoparticles and DOX were injected into the mouse body via the tail vein on days 0, 2, 4, 6 and 8 Lt; / RTI > The doses of DOX in the drug-loaded nanoparticles were 10, 20, and 30 mg / kg, and the dose of DOX was 10 mg / kg. The body weight of each group of mice was measured daily for 0 to 15 days. The volume was measured accurately. The tumor volume calculation method is V = (L × W × H) / 2, where L is the length of the tumor, W is the width of the tumor, and H is the thickness of the tumor. Survival of the mice was continuously monitored for up to 46 days.

도 14는 DOX 로딩된 PEG5k-b-PCDC2.8k 가교 나노입자의 흑색종 마우스에 대한 치료결과도로서, 그 중 도A는 종양 생장 억제 곡선이고, 도B는 마우스의 체중 변화곡선이며, 도C는 마우스의 생존 곡선이다. 도 14를 통하여, DOX 농도를 30mg/kg으로 하고, DOX 로딩된 나노입자로 16일 동안 치료한 후, 종양이 뚜렷하게 억제되었고, DOX 역시 비록 종양의 증식을 억제할 수는 있으나, 마우스에 대한 독성 부작용이 매우 크다는 것을 알 수 있다. 즉 약물 로딩 나노입자 중 DOX의 농도를 30mg/kg로 한 경우, 마우스의 체중에 거의 변화가 발생하지 않았으며, 이는 약물 로딩 나노입자가 마우스에 대해 독성 부작용을 일으키지 않는다는 것을 설명하며, DOX 그룹의 마우스 체중은 7일째가 되었을 때 23% 감소하여, DOX가 마우스에 미치는 부작용이 매우 크다는 것을 설명한다. 마찬가지로 DOX 농도가 30mg/kg일 때, DOX 로딩된 나노입자로 46일 동안 치료한 후의 이 그룹의 마우스는 모두 생존하였고, DOX로 10일 동안 치료 시 전부 사망하였다. 대조군으로서의 PBS 그룹의 마우스 역시 35일째에 전부 사망하였다. 따라서, 상기 약물 로딩 나노입자는 종양의 증식을 효과적으로 억제할 수 있으며, 또한 마우스에 대해 독성 부작용이 없고, 또한 종양 마우스의 생존 시간을 연장할 수 있다.Figure 14 is a diagram DOX treatment results for melanoma mouse of the loaded PEG5k- b -PCDC2.8k crosslinked nano-particles, of which Fig. A curve is suppressed tumor growth, Figure B is a weight variation curve of mice, also C Is the survival curve of the mouse. 14, after 16 days of treatment with DOX-loaded nanoparticles at a DOX concentration of 30 mg / kg, the tumor was markedly inhibited, and DOX also inhibited tumor proliferation, It can be seen that the side effects are very large. That is, when the concentration of DOX in the drug-loaded nanoparticles was set to 30 mg / kg, there was almost no change in the body weight of the mice. This explains that the drug-loaded nanoparticles do not cause toxic side effects to the mouse. Mouse weight is reduced by 23% at day 7, explaining that DOX has a very high side effect on mice. Similarly, when the DOX concentration was 30 mg / kg, all of the mice in this group survived for 46 days with DOX loaded nanoparticles, and all died when treated with DOX for 10 days. The mouse of the PBS group as a control group also died on the 35th day. Therefore, the drug-loaded nanoparticles can effectively inhibit tumor proliferation, have no toxic side effects on mice, and can prolong survival time of tumor mice.

실시예 23: 약물 로딩 표적 가교 베시클 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 혈액순환 연구 Example 23 : Study of blood circulation of drug loaded target cross-linked vesicle cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k)

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 Balb/C 누드마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하였다. 베시클은 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)과 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)을 각기 다른 비율에 따라 구성하였으며, 세포 실험 결과를 통해, cRGD 비율이 20%일 때, 입경이 100nm이고, 입경분포는 0.10로서, 표적 효과가 가장 우수하다는 것을 알 수 있다. 표적 약물 로딩 베시클 cRGD20/CLPs, 약물 로딩 베시클 CLPs, 대조군으로서의 무가교 표적 베시클 cRGD20/PEG--PTMC와 DOX·HCl를 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사하고(DOX 약물량은 10mg/kg), 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12 및 24시간째의 고정된 시점에 약 10μL씩 채혈하고, 델타규칙을 통해 채혈액의 중량을 정확하게 측량한 후, 혈액에 100μL의 농도가 1%인 트리톤(Triton)과 500μL의 DMF를 투입하여 추출하고(그 중 20mM의 DTT, 1M의 HCl 함유), 원심분리(20000rpm, 20분) 후, 상청액을 제거하고, 형광광도계로 각 시간점의 DOX 량을 측정하였다.Balb / C nude mouse (Laboratory Animal Center, Shanghai Institute of Bioscience) was selected for body weight of 18 ~ 20g and 4 ~ 6 weeks old. Body weight was weighed and group was evenly divided. Vesicles were constructed by different ratios of cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) and PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) 20%, the particle diameter is 100 nm, and the particle diameter distribution is 0.10, which indicates that the target effect is the most excellent. Target drug loading vesicles cRGD20 / CLPs, drug loading vesicle CLPs, non-transgene vesicles as control cRGD20 / PEG-PTMC and DOX.HCl were injected intravenously into the mouse via tail vein (doses of DOX 10 mg / kg ), Approximately 10 μL of blood was collected at fixed time points of 0, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 12 and 24 hours and the blood weight was accurately weighed through the delta rule. After centrifugation (20000 rpm, 20 minutes), the supernatant was removed, and the supernatant was removed by using a fluorescence photometer. The DOX amount at the time point was measured.

도 15는 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 마우스 체내에서의 혈액순환도로서, 가로 좌표는 시간이고, 세로 좌표는 총 DOX 주사량에서 차지하는 g당 혈액 중의 DOX량(ID%/g)이다. 도 15를 통해 알 수 있듯이, DOX·HCl의 순환시간은 매우 짧아 2시간만에 이미 DOX를 검출하기가 매우 어려운 반면, 가교 베시클은 24시간 후에도 여전히 8 ID%/g였다. 계산을 통해, 표적 약물 로딩 가교 베시클, 약물 로딩 가교 베시클과 무가교 표적 베시클의 마우스 체내에서의 제거 반감기는 4.49, 4.26 및 1.45시간인 반면, DOX·HCl은 0.27시간에 불과하다는 것을 알 수 있으며, 따라서 표적 약물 로딩 가교 베시클은 마우스 체내에서 안정적이며, 비교적 긴 순환시간을 갖는다.15 is the blood circulation in the mouse body of DOX-loaded target cross-linked vesicle, wherein the abscissa is the time and the ordinate is the amount of DOX (ID% / g) in the blood per g of the total DOX injection. As can be seen from FIG. 15, the circulation time of DOX.HCl was very short, so it was very difficult to detect DOX already in 2 hours, while the crosslinked vesicle was still 8 ID% / g after 24 hours. Calculations show that the elimination half-lives of target drug-loaded crosslinked vesicles, drug loaded bridged vesicles and non-glycosylated vesicles in the mouse body are 4.49, 4.26 and 1.45 hours, while DOX.HCl is only 0.27 hours And thus the target drug loading crosslinked vesicle is stable in the mouse body and has a relatively long cycle time.

실시예 24: 약물 로딩 표적 가교 베시클 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 인간 뇌 악성 신경교종 마우스에 대한 체내 생체분포 연구 Example 24: Drug loading vesicle targeting crosslinking cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co -TMC18.6k) / PEG5k-P body vivo on human brain malignant glioma in mice (CDC4.9k- co -TMC19k) Distribution Study

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 Balb/C 누드마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하였다. 5×106개의 U87MG 인간 뇌 악성 교질세포를 피하주사하고, 대략 3~4주 후, 종양의 크기가 100~200mm3이 되었을 때, cRGD20/CLPs, CLPs와 DOX·HCl을 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사한 후(DOX 약물량은 10mg/kg), 4시간 후 마우스를 사망시키고, 종양 및 심장, 간장, 비장, 폐와 신장 조직을 적출하여 세척하고 무게를 잰 후, 500μL의 1%의 트리톤을 투입하고, 균질기를 통해 분쇄한 다음, 900μL의 DMF를 투입하여 추출하였다(그 중 20mM의 DTT, 1M의 HCl 함유). 원심분리(20000rpm, 20분) 후, 상청액을 제거하고, 형광광도계로 각 시간점의 DOX 량을 측정하였다.Balb / C nude mouse (Laboratory Animal Center, Shanghai Institute of Bioscience) was selected for body weight of 18 ~ 20g and 4 ~ 6 weeks old. Body weight was weighed and group was evenly divided. 5 × 10 6 U87MG human brain malignant collagen cells were subcutaneously injected and approximately 3 to 4 weeks later, when tumor size reached 100-200 mm 3 , cRGD20 / CLPs, CLPs and DOX · HCl were injected via tail vein After 4 hours, mice were sacrificed and the tumor and heart, liver, spleen, lung, and kidney were harvested, washed and weighed, and then 500 μL of 1% (w / v) Triton was added, pulverized through a homogenizer, and extracted with 900 μL of DMF (containing 20 mM of DTT and 1 M of HCl). After centrifugation (20,000 rpm, 20 minutes), the supernatant was removed, and the amount of DOX at each time point was measured with a fluorescence photometer.

도 16은 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 인간 뇌 섬유교종 마우스 체내에서의 생체분포도이다. 가로 좌표는 조직기관이고, 세로 좌표는 총 DOX 주사량에서 차지하는 g당 종양 또는 조직 중의 DOX량(ID%/g)이다. 도면을 통해 알 수 있듯이, cRGD20/CLPs, CLPs와 DOX·HCl을 주사한지 4시간 후, 종양 조직의 DOX량은 각각 6.78, 2.15와 0.82 ID%/g로서, cRGD20/CLPs는 CLPs와 DOX·HCl의 3배 및 9배이며, 이는 약물 로딩 표적 가교 베시클이 능동적인 표적을 통해 종양 부위에 비교적 많이 누적된다는 것을 설명한다.16 is a biodistribution diagram of DOX-loaded target cross-linked vesicles in the human brain glioma glioma mouse. The abscissa is the tissue organs, and the ordinate is the amount of DOX (ID% / g) in the tumor or tissue per gram of total DOX injection. As shown in the figure, the DOX levels of the tumor tissues were 6.78, 2.15 and 0.82 ID% / g, respectively, after 4 hours of injection of cRGD20 / CLPs, CLPs and DOX · HCl. CRGD20 / CLPs were CLPs and DOX · HCl And 9-fold, indicating that the drug-loaded target cross-linked vesicles are relatively more accumulated in tumor sites through active targets.

실시예 25: 약물 로딩 표적 가교 베시클 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 인간 뇌 악성 신경교종 마우스를 치료하는데 있어서의 응용 Example 25 : Treatment of human brain malignant glioma mice with drug loaded target cross-linked vesicle cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co- TMC18.6k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- Application of

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 Balb/C 누드마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하였다. 5×106개의 U87MG 인간 뇌 악성 신경교종세포를 피하주사하고, 대략 2주 후, 종양의 크기가 30~50mm3이 되었을 때, cRGD20/CLPs, CLPs와 무가교 표적 나노 베시클(cRGD20/PEG--PTMC), DOX·HCl 및 PBS를 각각 0, 4, 8 및 12일째에 꼬리정맥을 통해 마우스 체내에 주사하였다(DOX 약물량은 10mg/kg). 0~18일 동안, 이틀에 한번씩 마우스의 체중을 측정하여, 버니어 캘리퍼스를 통해 종양의 부피를 정확하게 측정하였으며, 그 중 종양 부피 계산 방법은 V=(L×W×H)/2이다(그 중 L은 종양의 길이, W는 종양의 폭, H는 종양의 두께). 마우스의 생존을 45일째까지 지속적으로 관찰하였다.Balb / C nude mouse (Laboratory Animal Center, Shanghai Institute of Bioscience) was selected for body weight of 18 ~ 20g and 4 ~ 6 weeks old. Body weight was weighed and group was evenly divided. 5 x 10 6 U87MG human brain malignant glioma cells were subcutaneously injected and approximately 2 weeks later, when the size of the tumor reached 30-50 mm 3 , cRGD20 / CLPs, CLPs and non-transgenic nanobesocycles (cRGD20 / PEG - PTMC), DOX · HCl and PBS were injected intravenously into the mouse via tail vein on days 0, 4, 8 and 12, respectively (DOX drug amount 10 mg / kg). The weight of the mouse was measured every two days for 0 to 18 days, and the volume of the tumor was accurately measured through a vernier caliper. Among them, the calculation method of the tumor volume was V = (L x W x H) / 2 L is the length of the tumor, W is the width of the tumor, and H is the thickness of the tumor). Survival of mice was continuously monitored for up to 45 days.

도 17은 DOX 로딩 표적 가교 베시클 cRGD-PEG6k-P(CDC4.6k-co-TMC18.6k) /PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 인간 뇌 악성 신경교종 마우스에 대한 치료효과를 나타낸 것으로서, 그 중 도A는 종양 생장 억제 곡선이고, 도B는 마우스의 체중변화 곡선이며, 도C는 마우스 생존곡선이다. 도 17을 통해 알 수 있듯이, cRGD20/CLPs 치료 그룹은 18일째에 종양이 뚜렷하게 억제되었으며, CLPs 또는 cRGD20/PEG-b-PTMC로 치료한 종양은 모두 어느 정도 증식하였다. DOX·HCl 역시 비록 종양의 증식을 억제할 수는 있었으나, 단 DOX·HCl 그룹의 마우스는 체중이 12일째에 21% 감소하였으며, 이는 마우스에 대한 독성 부작용이 매우 크다는 것을 설명한다. 이에 비해 cRGD20/CLPs, CLPs 또는 cRGD20/PEG-b-PTMC 그룹의 마우스는 체중이 거의 변화가 발생하지 않았으며, 이는 약물 로딩 나노입자가 마우스에 대해 독성 부작용이 없다는 것을 설명한다. cRGD20/CLPs 치료그룹은 45일 후 전부 생존하였고, DOX·HCl그룹의 마우스는 13일째에 이미 전부 사망하였으며, 생리식염수 그룹의 마우스 역시 28일째에 모두 사망하였다. 따라서, 약물 로딩 표적 가교 베시클은 종양의 증식을 효과적으로 억제할 수 있고, 마우스에 대해서 독성 부작용이 없으며, 또한 종양 마우스의 생존시간을 연장시킬 수 있다.Figure 17 is a therapeutic effect on DOX loading vesicle targeting crosslinking cRGD-PEG6k-P (CDC4.6k- co -TMC18.6k) human brain malignant glioma in mice /PEG5k-P(CDC4.9k- co -TMC19k) Wherein A is a tumor growth inhibition curve, B is a weight change curve of a mouse, and C is a mouse survival curve. As can be seen from FIG. 17, the cRGD20 / CLPs treatment group showed marked inhibition of tumor on day 18, and all of the tumors treated with CLPs or cRGD20 / PEG- b- PTMC proliferated to some extent. DOX · HCl could also inhibit tumor growth, but mice in the DOX · HCl group showed a 21% decrease in body weight at day 12, explaining that the toxic side effects on mice are very high. In contrast, mice in the cRGD20 / CLPs, CLPs, or cRGD20 / PEG- b- PTMC groups showed little change in body weight and this explains that drug loading nanoparticles have no toxic side effects on mice. The cRGD20 / CLPs treatment group survived all after 45 days, mice in the DOX · HCl group died already on the 13th day, and mice in the saline group also died on the 28th day. Thus, drug loading target bridging vesicles can effectively inhibit tumor growth, have no toxic side effects on mice, and can also prolong the survival time of tumor mice.

실시예 26: 약물 로딩 표적 가교 베시클 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 흑색종 마우스에 대한 치료 실험 Example 26: Drug loading vesicle targeting crosslinking iRGD-PEG6k-P (CDC4.8k- co -TMC19.2k) / PEG5k-P treatment experiment on mice melanoma (CDC4.9k- co -TMC19k)

베시클은 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)와 PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)를 각기 다른 비율에 따라 혼합하여 구성된다. iRGD(internalizing RGD)중합체 함량이 0, 25%, 50% 및 100%시 획득되는 베시클의 입경은 각각 110nm 정도이며, 입경 분포는 0.12이다. iRGD 분자는 종양 세포에 대한 표적 지향성을 지닐 뿐만 아니라, 종양세포 및 조직 관통을 매개하는 작용이 있어, 일정량의 유리 iRGD 분자를 투입하여도 역시 나노입자의 종양 조직 관통이 증가할 수 있다. DOX·HCl의 로딩은 pH 기울기법을 통해 획득하며, 일반적인 효율은 60-80%이다.Vesicles consist of a mixture of iRGD-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) and PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) at different ratios. The diameter of vesicles obtained at 0, 25%, 50% and 100% of iRGD (internalizing RGD) polymer is about 110 nm and the particle size distribution is 0.12. The iRGD molecule not only has a target orientation for tumor cells, but also mediates tumor cells and tissue penetration, so that even when a certain amount of free iRGD molecules is injected, the tumor tissue penetration of nanoparticles may also increase. The loading of DOX · HCl is obtained by the pH gradient technique, with a typical efficiency of 60-80%.

실험은 체중이 18~20g 정도이고, 4~6주령인 C57BL/6 흑색마우스(중국과학원 상하이 생명과학원 실험동물센터)를 선택하여, 체중을 잰 후, 고르게 그룹을 분류하여, 1×106개의 B16 흑색종양세포를 피하주사하고, 대략 1주 후, 종양의 크기가 30~50mm3이 되었을 때, 0, 25%, 50% 및 100%의 iRGD 중합체를 함유한 약물 로딩 가교 베시클, DOX·HCl 및 PBS를 0, 3, 6, 9 및 12일째에 각각 꼬리정맥을 통해 흑색종 마우스 체내에 주사하였다(DOX·HCl 약물량은 10mg/kg). 0~20일 동안 매일 마우스의 체중을 측정하여, 버니어 캘리퍼스를 통해 종양의 부피를 정확하게 측정하였다. 그 중 종양 부피 계산 방법은 V=(L×W×H)/2이다(그 중 L은 종양의 길이, W는 종양의 폭, H는 종양의 두께). 마우스의 생존을 46일째까지 지속적으로 관찰하였다. C57BL / 6 black mice (experimental animal center, Shanghai Institute of Life Science, China Academy of Sciences) were selected for body weight of 18 ~ 20g and 4-6 weeks old. After body weight was measured, groups were divided into groups of 1 × 10 6 B16 melanoma cells were subcutaneously injected, and approximately one week later, when the size of the tumors reached 30-50 mm 3 , the drug loaded crosslinked vesicles containing 0, 25%, 50% and 100% of iRGD polymer, DOX HCl and PBS were injected intravenously into the melanoma mice via tail vein on days 0, 3, 6, 9 and 12 (DOX · HCl drug dose 10 mg / kg). Mice were weighed daily for 0 to 20 days and the volume of the tumor was accurately measured via a vernier caliper. The tumor volume calculation method is V = (L × W × H) / 2, where L is the length of the tumor, W is the width of the tumor, and H is the thickness of the tumor. Survival of the mice was continuously observed until day 46.

도 18은 DOX 로딩 표적 베시클 iRGD-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 흑색종 마우스에 대한 치료실험을 나타낸 것으로서, 그 중 도A는 종양생장 억제 곡선이고, 도B는 마우스의 체중변화 곡선이며, 도C는 마우스 생존곡선이다. 도 18을 통해 알 수 있듯이, iRGD 비율이 50%일 때, iRGD50/CLPs 치료그룹은 20일 치료 경과 후, 종양의 증식이 뚜렷하게 억제되었고, iRGD 비율이 너무 높거나 너무 낮은 경우 모두 나노입자의 종양조직에서의 섭취에 영향을 미쳤다. 마찬가지로, DOX·HCl 역시 비록 종양의 증식을 억제할 수는 있으나, 마우스에 대한 독성 부작용이 매우 커 마우스의 체중이 8일째에 20% 감소하였다. 모든 비율의 iRGD 약물 로딩 가교 베시클 각 그룹 중 마우스의 체중은 거의 변화가 발생하지 않았으며, 이는 마우스에 대해 독성 부작용이 없다는 것을 설명한다. iRGD50/CLPs 그룹은 치료한지 43일 이후, 마우스가 여전히 전부 생존하였고, DOX·HCl 그룹은 독성이 크기 때문에 10일째에 이미 전부 사망하였으며, PBS 그룹의 마우스 역시 29일째에 모두 사망하였다. 따라서, 표적 약물 로딩 가교 베시클은 종양의 증식을 효과적으로 억제할 수 있고, 마우스에 대하여 독성 부작용이 없으며, 또한 종양 마우스의 생존 시간을 연장할 수 있다.Figure 18 shows a therapeutic trial of melanoma mice of DOX loading target cell line iRGD-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) Figure A is the tumor growth inhibition curve, Figure B is the weight change curve of the mouse, and Figure C is the mouse survival curve. As can be seen from FIG. 18, when the iRGD ratio was 50%, the iRGD50 / CLPs treatment group showed marked inhibition of tumor growth after 20 days of treatment, and when the iRGD ratio was too high or too low, It affected the intake in the tissues. Similarly, DOX · HCl also inhibited tumor proliferation, but the toxic side effects on mice were so great that the body weight of mice decreased by 20% at 8 days. All ratios of iRGD drug loaded crosslinked vesicles demonstrate that mice in each group had little or no change in body weight, and that there was no toxic side effect to the mice. The mice in the iRGD50 / CLPs group were still alive after 43 days of treatment, and the DOX · HCl group was toxic, so all mice died on the 10th day, and mice in the PBS group also died on the 29th day. Thus, the target drug loading crosslinked vesicles can effectively inhibit tumor growth, have no toxic side effects on the mice, and can also prolong the survival time of tumor mice.

실시예 27: 약물 로딩 표적 가교 베시클 cNGQ-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)의 체내 혈액순환, 폐암 마우스의 생체분포 및 종양억제 실험 Example 27 : Blood circulation of drug loaded target cross-linked vesicles cNGQ-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) Tumor suppression experiment

중합체 cNGQ-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)의 합성은 실시예 13과 유사하며, 즉 먼저 NHS- PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)를 합성한 후, 표적 분자 cNGQ 아민화 반응으로 상기 중합체의 PEG 말단을 결합한다. BCA 시험키트를 통해 알 수 있듯이, cNGQ의 그래프트율은 87%이다. 베시클은 cNGQ-PEG6k-P(CDC4.8k-co-TMC19.2k)/PEG5k-P(CDC4.9k-co-TMC19k)을 각기 다른 비율로 혼합하여 구성된다. DOX·HCl의 로딩은 pH 기울기법을 통해 획득하며, 일반적인 효율은 60-80%이다. 체외 세포 실험 결과, cNGQ 비율이 20%일 때, 표적 효과가 가장 우수하고, 획득된 약물 로딩 표적 가교 베시클(cNGQ20/CLPs)은 누드마우스의 체내 혈액순환에서의 반감기가 4.78시간임을 알 수 있다. 실시예 24와 일치하도록, 누드마우스의 피하에 폐암 A549 종양 모델을 구축하고, 꼬리 정맥을 통해 근적외선 분자 개질된 cNGQ20/CLPs를 주사하였으며, 소형 동물의 생체내 영상 실험 결과, cNGQ20/CLPs는 8시간 후 종양 부위에서의 누적이 9 ID%/g에 달하여, 대조군으로서의 혈관 표적 가교 나노입자(cRGD20/CLPs), 무표적 가교 나노입자(CLPs) 및 DOX·HCl보다 높고, 또한 기타 장기보다 높다는 것을 알 수 있으며, 도 19의 DOX 로딩 표적 가교 베시클의 폐암 마우스 체내 생체분포도를 참조한다.And synthesis is similar to the embodiment 13 of the polymer cNGQ-PEG6k-P (CDC4.8k- co -TMC19.2k), i.e., first synthesized NHS- PEG6k-P (CDC4.8k- co -TMC19.2k ), And binds the PEG end of the polymer with a target molecule cNGQ amination reaction. As can be seen from the BCA test kit, the graft rate of cNGQ is 87%. Vesicles are constructed by mixing cNGQ-PEG6k-P (CDC4.8k- co- TMC19.2k) / PEG5k-P (CDC4.9k- co- TMC19k) at different ratios. The loading of DOX · HCl is obtained by the pH gradient technique, with a typical efficiency of 60-80%. As a result of the in vitro cell test, the target effect was the best when the cNGQ ratio was 20%, and the obtained drug loading target crosslinking vesicle (cNGQ20 / CLPs) had a half life of 4.78 hours in the circulation of nude mice . In accordance with Example 24, a lung cancer A549 tumor model was constructed subcutaneously in nude mice, and cNGQ20 / CLPs were injected through the tail vein, and cNGQ20 / CLPs were injected in 8 hours (CRGD20 / CLPs), non-target crosslinked nanoparticles (CLPs) and DOX · HCl as the control group and higher than other organs at 9 ID% / g And see the biodistribution diagram in the lung cancer mouse body of DOX loading target cross-linked vesicles of FIG.

실시예 25와 유사한 방법을 통해 피하 주사하여 A549 폐암 종양 모델, 및 생체발광 A549 폐암 원위 종양 모델을 구축하였으며, 후자는 생체 영상기를 이용하여 생체발광을 검출하고, 나아가 종양 생장 상황을 검출할 수 있다. 0, 4, 8 및 12일째에 꼬리정맥에 약물을 주사하고, 생체 영상기가 검출한 생체발광을 통해 cNGQ20/CLPs 치료그룹의 마우스 폐부의 형광이 현저하게 약해진 것으로 나타났으며, 이는 cNGQ20/CLPs가 폐암에 양호하게 표적 지향될 수 있고, 폐암의 증식을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 설명한다.A549 lung cancer tumor model and bioluminescent A549 lung cancer distal tumor model were constructed by subcutaneous injection in the same manner as in Example 25 and the latter could detect bioluminescence using biomedical imaging machine and further detect tumor growth status . On day 0, 4, 8, and 12, the drug was injected into the tail vein and bioluminescence detected by biomedical imaging showed that the fluorescence of the mouse lung of the cNGQ20 / CLPs treatment group was markedly weakened, indicating that cNGQ20 / CLPs Can be favorably targeted to lung cancer and effectively inhibit the proliferation of lung cancer.

실시예 28: DOX 로딩 PEG5k-PLGA7.8k-PCDC1.7k의 금 나노막대 표면 개질 및 NIR이 트리거하는 약물 방출 Example 28 : DOX loading PEG5k-PLGA 7.8k-PCDC 1.7k gold nanorod surface modification and NIR triggered drug release

삼중 블록 중합체 PEG5k-PLGA7.8k-PCDC1.7k의 나노입자로 개질된 금 나노막대의 제조: 격렬하게 교반하는 상태에서, DMSO에 용해된 중합체 용액(2mL, 5mg/mL)을 금 나노막대 분산액(5mL, 0.1mg/mL)에 적가하고 4시간 동안 교반한 후, 2회 원심분리하여 그래프트되지 않은 중합체를 제거하고, 다시 인산 완충용액에 분산시킨 다음, TGA를 통해 금 막대를 개질시키는 중합체 수율을 검출하였다. 단독의 중합체와 비교를 통한 중합체 개질된 금 막대의 수율은 80%이다(이론은 100% 투입량(feeding)에 따른다).Preparation of gold nanorods modified with nanoparticles of triple block polymer PEG5k-PLGA 7.8k-PCDC 1.7k: Polymer solution (2 mL, 5 mg / mL) dissolved in DMSO was added to a gold nanodobar dispersion 5 mL, 0.1 mg / mL), stirred for 4 hours, and centrifuged twice to remove ungrafted polymer. The polymer was dispersed again in a phosphate buffer solution, and the polymer yield Respectively. The yield of the polymer modified gold rod through comparison with the sole polymer is 80% (the theory follows 100% feeding).

중합체 개질된 금 나노막대의 약물 로딩: 상기 획득된 중합체 개질된 금 나노막대 용액에 10%, 20%, 30%의 DMSO에 용해된 DOX를 점차 적가하고, 30분 동안 교반한 후 실온에서 12h 동안 인큐베이팅하고, 12시간 투석을 통해 유리된 소분자 약물을 제거한다. 투석 매질은 pH가 7.4인 인산 완충용액이며, 이후 형광검출을 통해 DOX에 대한 봉지 효율이 70~90%인 것으로 나타났다. 이를 통하여, 중합체 개질된 금 나노막대가 소분자 소수성 약물을 고효율로 봉지할 수 있음을 알 수 있으며, 도 20은 PEG5k-PLGA7.8k-PCDC1.7k로 표면 개질된 금 나노막대의 TEM도로서, TEM으로 측정한 금 막대의 길이는 약 60nm이고, 분포가 균일하다는 것을 알 수 있다.Drug loading of polymer modified gold nanorods: The DOX dissolved in 10%, 20%, 30% DMSO was gradually added dropwise to the obtained polymer modified gold nanorod rod solution, stirred for 30 minutes, Incubate and remove the released small molecule drug by dialysis for 12 hours. The dialysis medium is a phosphate buffer solution at a pH of 7.4, and the fluorescence detection showed that the sealing efficiency for DOX was 70-90%. FIG. 20 shows TEM images of a gold nanorod surface-modified with PEG5k-PLGA 7.8k-PCDC 1.7k, TEM , The length of the gold bar measured by the above method is about 60 nm, and it can be seen that the distribution is uniform.

NIR이 트리거하는 중합체 개질된 금 나노막대의 DOX 방출: 중합체 개질된 금 나노막대를 10mL의 인산 완충용액에 분산시키고, 1시간 간격으로 강도가 0.2W/cm2이고, 파장이 808nm인 적외선을 5min 동안 조사하며, 특정한 시간 간격 내에 500μL의 용액을 취하여 원심분리하고, 상청액의 형광을 측정하여, 이를 통해 방출된 DOX 함량을 분석한다. 형광 검출을 통해 알 수 있듯이, 광 조사 후의 중합체 개질된 금 나노막대의 약물 방출은 92%로서, 광 조사되지 않은 대조군(방출은 18%에 불과하였다)에 비해 훨씬 빨랐으며, 따라서 이러한 중합물 개질된 금 나노막대 재료는 근적외선이 트리거하는 약물 방출에 응용될 수 있음을 알 수 있다.DOX emission of polymer modified gold nanorods triggered by NIR: Polymer modified gold nanorods were dispersed in 10 mL of phosphate buffer solution and irradiated with infrared light with an intensity of 0.2 W / cm < 2 > at 1 hour intervals and a wavelength of 808 nm for 5 min , 500 μL of the solution is centrifuged within a specific time interval, the fluorescence of the supernatant is measured, and the DOX content released is analyzed. As can be seen from the fluorescence detection, the drug release of the polymer modified gold nanorods after irradiation was 92%, much faster than the unlitrated control (the release was only 18%), It can be seen that gold nanorod materials can be applied to near-infrared-triggered drug release.

실시예 29: 중합체 PEG1.9k-PCDC0.8k의 플라즈마 공명기(SPR) 센서 표면 개질에의 응용 Example 29 : Application of polymer PEG 1.9k-PCDC 0.8k to a plasma resonator (SPR) sensor surface modification

미리 왕수(auqa regia)로 SPR 센서 상의 금 표면을 처리한 후, 에탄올로 세척하고 건조시킨 다음, 즉시 삼중 블록 공중합체 PEG1.9k-PCDC0.8k(1mL, 5mg/mL)가 용해된 THF에 투입하였다. 서서히 진탕하는 상태에서 24시간 동안 반응시킨 후 센서 플레이트를 취출하여 3회 세척하고, XPS, 타원편광기와 SPR로 검출한 결과, 센서 금 플레이트 상에 개질된 PEG1.9k의 표면 밀도는 20nmol/cm2였다. 중합체 개질 후의 센서 칩을 종래의 칩과 비교해보면, 비특이성 흡착이 감소되고, 측정의 안정성이 향상되는 등의 장점이 있으며, 생체의학 등 방면에 광범위하게 응용될 수 있다.The gold surface on the SPR sensor was treated with auqa regia, washed with ethanol, dried and immediately added to the THF in which the triblock copolymer PEG1.9k-PCDC0.8k (1 mL, 5 mg / mL) was dissolved Respectively. The surface of the sensor plate was cleaned three times, and the surface density of the modified PEG 1.9k on the sensor gold plate was found to be 20 nmol / cm 2 Respectively. Comparing the sensor chip after the polymer modification with the conventional chip has advantages such as reduction of non-specific adsorption and improvement of stability of measurement and can be widely applied to biomedical and other fields.

실시예 30: 중합체 P(CDC0.8k-co-CL92k) 가교 후 생분해성 지지체 재료로써의 응용 Example 30 : Application of polymer P (CDC0.8k- co- CL92k) as a biodegradable support material after crosslinking

중합체 P(CDC0.8k -co-CL92k)를 트리클로로메탄(40mg/mL)에 용해시키고, 1×1cm2의 유리판에 막(지지체 재료)을 형성한 다음, 진공 건조기에서 48시간 동안 건조시켜 용제를 완전히 제거하고, 40℃의 히트 건(heat gun)으로 10분 동안 가열하여 황-황 오원환을 가열 가교시킨 다음, 생리식염수에 2주간 침지한 결과, 유리판은 여전히 완벽하게 손상이 없는 반면, 대조군으로서의 PCL막은 즉 이미 탈락된 것을 발견하였다. 도 21은 중합체 PCL과 P(CDC0.8k-co-CL92k)를 막 형성 후 생리식염수에 2주간 침지한 후의 사진도이다. 이를 통해, 측쇄에 황-황 오원환 작용기를 함유한 중합체는 그 지지체 재료의 안정성을 강화시킬 수 있어 생체 지지체 재료로써 응용될 수 있음을 알 수 있다.Polymer P (CDC0.8k- co- CL92k) was dissolved in trichloromethane (40 mg / mL), and a film (support material) was formed on a 1 × 1 cm 2 glass plate and then dried in a vacuum dryer for 48 hours, Was completely removed and heated with a heat gun at 40 캜 for 10 minutes to cross-link the sulfur-sulfur pentavalent ring and then immersed in physiological saline for 2 weeks. As a result, the glass plate was still completely damaged, That is, the PCL film as a < / RTI > 21 is a photograph of polymer PCL and P (CDC0.8k- co- CL92k) after film formation and after immersion in physiological saline solution for 2 weeks. As a result, it can be seen that the polymer containing a sulfur-sulfur double-ring functional group in the side chain can be used as a biocompatible material because it can enhance the stability of the support material.

Claims (5)

이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머 유닛을 포함하는 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체로서,
상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 화학 구조식은 하기 식 중의 하나이며;
Figure 112018044454396-pct00025

상기 식 중, R1은 하기 그룹 중의 하나로부터 선택되고:
Figure 112018044454396-pct00026

Figure 112018044454396-pct00027

식 중 k=20-250이고, R4는 하기 그룹 중의 하나로부터 선택되며;
Figure 112018044454396-pct00028

R2는 하기 그룹 중의 하나로부터 선택되고:
Figure 112018044454396-pct00053
,
Figure 112018044454396-pct00054
,
Figure 112018044454396-pct00055
,
Figure 112018044454396-pct00056
,
Figure 112018044454396-pct00057
;
R3는 하기 그룹 중의 하나로부터 선택되며:
Figure 112018044454396-pct00058
또는
Figure 112018044454396-pct00059
, 식 중 a=2, 3 또는 4이고; b=20-250이며;
상기 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 분자량은 800~100000Da인,
측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체.
As a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in a side chain containing a cyclocarbonate monomer unit containing a disulfide pentagonal ring functional group,
The chemical structure of the carbonate polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is one of the following formulas:
Figure 112018044454396-pct00025

Wherein R1 is selected from one of the following groups:
Figure 112018044454396-pct00026

Figure 112018044454396-pct00027

Wherein k = 20-250 and R4 is selected from one of the following groups;
Figure 112018044454396-pct00028

R2 is selected from one of the following groups:
Figure 112018044454396-pct00053
,
Figure 112018044454396-pct00054
,
Figure 112018044454396-pct00055
,
Figure 112018044454396-pct00056
,
Figure 112018044454396-pct00057
;
R3 is selected from one of the following groups:
Figure 112018044454396-pct00058
or
Figure 112018044454396-pct00059
, Wherein a = 2, 3 or 4; b = 20-250;
The molecular weight of the carbonate polymer containing the disulfide pentagonal ring functional group in the side chain is 800 to 100000 Da,
A carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain.
제1항에 있어서,
측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 분자사슬에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 시클로 카보네이트 모노머의 단위 수는 4~50인, 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체.
The method according to claim 1,
A carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group on the side chain and having 4 to 50 units of cyclocarbonate monomer containing a disulfide pentagonal ring functional group on a molecular chain of a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain.
측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 분자량은 3000~70000Da인, 제1항 또는 제2항에 기재된 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체를 포함하는, 약물 방출 제어 수송체. Wherein the carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain has a molecular weight of 3000 to 70000 Da, and a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain as defined in claim 1 or 2. 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 분자량은 5000~100000Da인, 제1항 또는 제2항에 기재된 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체를 포함하는, 생체조직 공학 지지체.Wherein the carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain has a molecular weight of 5,000 to 100,000 Da, and a carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in the side chain according to any one of claims 1 to 4. 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체의 분자량은 800~10000Da인, 제1항 또는 제2항에 기재된 측쇄에 이황화물 오원환 작용기를 함유한 카보네이트 중합체를 포함하는, 생체 칩 코팅용 조성물.Wherein the carbonate polymer containing a disulfide pentagonal ring functional group in its side chain has a molecular weight of 800 to 10,000 Da. 2. The composition for coating a biochip as claimed in claim 1 or 2, wherein the carbonate polymer contains a disulfide pentagonal ring functional group.
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